回用水装置石灰投加搅拌设备故障的处理和预防

杨会兵

摘要：文章对回用水装置石灰投加搅拌设备多发的故障进行归纳分析，重点对多次出现故障的石灰搅拌机传动、联接部件的断裂故障从设计、安装缺陷、故障处理漏项等环节进行剖析，提出了解决办法和长期预防措施。

1故障表现

回用水装置预处理车间采用投加石灰、高密沉淀的工艺来除去水中金属离子等杂质，配备有石灰搅拌（刮泥）机计多台。投运以后，先后数十次出现各种故障，给生产运行带来巨大的负面影响。

鉴于发现的故障多次表现为电机运转而刮泥搅拌机不运行，初步判断：故障出在设备传动部分。经维保人员多次拆解搅拌机发现：故障集中在联接轴和减速机上，表现为：或减速机输出端与搅拌机之间联接轴键的滚落或切断，或是减速机输出端联接轴的断裂以及减速机输入端联接轴的断裂，且轴的断裂部位均在轴肩处。

2事故原因分析

2.1联接轴的故障

根据现场搅拌机池底淤泥清理时的观察，高密池泥层堆积过高，刮泥机机械载荷过大导致联接轴的断裂。

2.2减速机的故障

1.在减速机传动轴断裂过程中，机械限位保护器未起到保护作用，传动轴断裂后，电机仍在运转。进一步深入研究发现，机械限位保护器安装方向倒置。

2.在减速机传动轴断裂过程中，电机过载保护未动作，导致减速机内部传动轴断裂，电机仍在运转。若非机械部分联接断裂，极大程度上有可能造成电机烧损。

3.根据现场淤泥清理时的观察，高密池四角泥层过高，刮泥机无法清理到位，长时间积累污泥板结。由于进水流量的变化导致板结污泥塌陷，对刮板造成冲击，导致刮泥机瞬时扭矩过大。

2.3处理办法

1.对于质保期内的设备，要求厂家提供损失的备件（联接轴、机械限位保护器），并提供减速机联接轴的強度计算书。

1）查样本，得TFA98额定扭矩为4300Nm，根据传动比12.90，反推可得输入额定扭矩为4300/12.90Nm=333.4Nm（不考虑效率）。

按机械手册轴强度计算中按扭转强度计算公式：

取许用剪切力为55MPa，计算所需直径为Φ32.93mm（键槽系数取1.05）

计算所需直径为Φ32.93mm（键槽系数取1.05）

经确认，该处轴径为Φ38mm，能很好的满足强度要求。

2）查样本，得TFA98额定扭矩为4300Nm，根据传动比12.90，反推可得输入额定扭矩为4300/12.90Nm=333.4Nm（不考虑效率）。

按机械手册轴强度计算中按扭转强度计算公式：

取许用剪切力为55MPa，计算所需直径为Φ32.93mm（键槽系数取1.05）

计算所需直径为Φ32.93mm（键槽系数取1.05）

经确认，该处轴径为Φ38mm，能很好的满足强度要求。

3）查样本，得TFA108额定扭矩为7840Nm，根据传动比37.61，反推可得输入额定扭矩为7840/37.61Nm=208.46Nm（不考虑效率）。

按机械手册轴强度计算中按扭转强度计算公式：

取许用剪切力为55MPa，计算所需直径为Φ28.69mm（键槽系数取1.07）

计算所需直径为Φ28.69mm（键槽系数取1.07）

经确认，该处轴径为Φ38mm，能很好的满足强度要求。

经过复核，减速机联接轴强度不符合要求的，更换联接轴;如果因尺寸限制无法单独更换联接轴，则更换减速机整机。

对于超出质保期内的设备，请示公司设备部领导在当地紧急加工，以保证在48小时内抢修完成。加工备件到厂经检验合格后立即回装。

组织力量立即清理石灰搅拌高密池底淤泥，确保设备回装后低负荷启动。

2.4预防措施

1.重新安装、调试石灰投加搅拌设备的机械限位保护器，确保在超负荷运行时保护设备不过载。

2.重新调试、设置电机过载保护设施，确保机器过载时点击得到有效保护。

3.组织力量适时对高密沉淀池低部进行改造，砌筑圆形围墙，以防止池底四角堆积的泥浆意外坍塌，造成刮泥搅拌机瞬时负荷超载。

4.坚强巡检，及时发现问题隐患，尽快处理，绝不能任其扩大恶化，以保持设备按“用好、管好、修好”的基本要求保持良好状态。

5.交接班是连续生产的关键环节，必须严格执行有关制度。

6.建议在日常工艺运行过程中定期对高密池进行一次彻底清理，以保证搅拌机在设计负荷范围内运行。

2.5实施效果

经过多年运行验证，采取的措施行之有效，能满足“安全、稳定、长周期、满负荷、优质高效”的生产运行要求和公司设备管理要求。