鋼球磨煤機空心大軸檢修校直工藝方法
2019-01-03于淼
(青島遠洋船員職業學院)
(青島遠洋船員職業學院)
1 鋼球磨煤機工作原理
鋼球磨煤機是按撞擊原理工作的,內筒所裝鋼球隨筒體旋轉時,鋼球上升到相應高度落下,球在筒內撓動并打碎煤粒。BM370/850,用滾筒直徑和長度之比來表示。即滾筒直徑為3700mm,長度為8500mm。筒內有鋼板制成的圓筒和兩個帶空心軸的端蓋焊接在一起。端蓋即圓筒內襯有波浪形的鋼瓦,用螺栓與筒體聯接起來,在筒與鋼瓦之間有石棉板等保溫材料。筒的外殼裝有毛氈隔音層及金屬保護罩。筒體用兩端的空心軸支持在兩個下端為球面支撐面的大瓦上,筒體空心軸直徑2000mm,大瓦寬700mm,大瓦支撐球面可以調整。入口大瓦帶推力盤,稱為推力大瓦。大瓦鎢金使用牌號為B16鎢金。鋼球磨煤機使用大功率低轉速的同步電動機(1600kW、100r/min、6000V)經齒輪聯軸器直接驅動小齒輪,大齒輪套裝在滾筒入口端,小齒輪支撐在軸承座上。如圖1所示。

圖1
1、6.鎢金大瓦;2、5.空心軸;3.大齒輪;4.筒體;7、9.軸承座;8.小齒輪
2 鋼球磨煤機空心大軸修理方法
結合設備實際情況制定兩種修理空心大軸的方法。
(1)磨軸跑合法,用以解決因表面粗糙度、空心大軸(材質40Cr)與軸承(錫基軸承合金)大瓦動態接觸不良引起的燒瓦。
將需要進行磨光一側的大瓦出口、入口油管路與潤滑站系統拆開,另接1個專用油箱和臨時管路,裝1臺濾油機作臨時供油用。
將大瓦上蓋拆掉,裝1個臨時遮蓋,兩側留出空檔,能伸手摸到大軸,如在運行中需解決大軸帶鎢金大瓦溫升太快太高問題時,不用拆上蓋,打開檢查箱蓋即可。在大軸向上轉的一側搭1個工作平臺。
先用盤車裝置轉動大齒輪,消除表面軸承跑合金屑,并用油石壓磨大軸表面。再起動大齒輪,用細油石進行磨軸,用手摸大軸表面,溫度超過70℃,發熱處多磨,此時油石上將沾滿軸承跑合金屑,應不斷更換油石,并將使用過的油石表面軸承合金屑用鋼絲刷沾柴油刷掉再用。當大軸溫度太高時,應停車冷卻后,再起動大罐磨軸,直到能長期轉動,大軸表面溫度不高,不再帶鎢金為止。
磨軸完畢,拆除臨時油管路,恢復原來的供油系統,試車至工作要求。
(2)砂輪磨軸法,解決空心大軸加工精度差引起的燒瓦問題。對于大軸表面銹蝕嚴重、表面麻坑太深且面積大的缺陷和消除大軸加工公差太大,錐度、圓度大于0.20mm的缺陷,磨軸跑合法就不易解決問題,不能保證長期使用,就要采用砂輪磨軸法,其方法步驟如下所述。
制作專用砂輪磨軸工具:利用1臺車床(CA6150),將床身底部作支撐架與大瓦底座固定好,將車床小溜板拆掉,裝上1臺2.2kW、2850r/min的電動機,通過一對三角皮帶輪(i=1∶5)升速帶動砂輪轉動,砂輪轉速4200r/min,砂輪直徑150mm,砂輪線速度為32.83m/s。砂輪頭裝至大軸頂端效果更好。如圖2所示。
(1)磨軸跑合法,用以解決因表面粗糙度、空心大軸(材質40Cr)與軸承(錫基軸承合金)大瓦動態接觸不良引起的燒瓦。
將需要進行磨光一側的大瓦出口、入口油管路與潤滑站系統拆開,另接1個專用油箱和臨時管路,裝1臺濾油機作臨時供油用。
將大瓦上蓋拆掉,裝1個臨時遮蓋,兩側留出空檔,能伸手摸到大軸,如在運行中需解決大軸帶鎢金大瓦溫升太快太高問題時,不用拆上蓋,打開檢查箱蓋即可。在大軸向上轉的一側搭1個工作平臺。
先用盤車裝置轉動大齒輪,消除表面軸承跑合金屑,并用油石壓磨大軸表面。再起動大齒輪,用細油石進行磨軸,用手摸大軸表面,溫度超過70℃,發熱處多磨,此時油石上將沾滿軸承跑合金屑,應不斷更換油石,并將使用過的油石表面軸承合金屑用鋼絲刷沾柴油刷掉再用。當大軸溫度太高時,應停車冷卻后,再起動大罐磨軸,直到能長期轉動,大軸表面溫度不高,不再帶鎢金為止。
磨軸完畢,拆除臨時油管路,恢復原來的供油系統,試車至工作要求。
(2)砂輪磨軸法,解決空心大軸加工精度差引起的燒瓦問題。對于大軸表面銹蝕嚴重、表面麻坑太深且面積大的缺陷和消除大軸加工公差太大,錐度、圓度大于0.20mm的缺陷,磨軸跑合法就不易解決問題,不能保證長期使用,就要采用砂輪磨軸法,其方法步驟如下所述。
制作專用砂輪磨軸工具:利用1臺車床(CA6150),將床身底部作支撐架與大瓦底座固定好,將車床小溜板拆掉,裝上1臺2.2kW、2850r/min的電動機,通過一對三角皮帶輪(i=1∶5)升速帶動砂輪轉動,砂輪轉速4200r/min,砂輪直徑150mm,砂輪線速度為32.83m/s。砂輪頭裝至大軸頂端效果更好。如圖2所示。

圖2
1、11.鎢金大瓦;2、13.空心軸;3.大齒輪;4.車床導軌;5.砂輪磨頭;6.三角帶;7.中溜板;8.電動機;9.車床床頭箱;10.大溜板12、16.軸承座;14.小齒輪;15.筒體
在軸承大瓦座上安裝3塊百分表,將觸頭放在軸頸外圓測量大軸徑向跳動。在中溜板上安裝1塊百分表,能跟隨刀架移動測得不同位置床身導軌與大軸外圓的平行數(全長≤0.10mm),測量讀數的記錄按端蓋加強筋的端面均分為10等份。
裝設新的潤滑油系統,將需要磨軸端的原循環油系統拆開,裝1臺濾油機專門進行潤滑循環,潤滑油使用40#機油,在軸轉動方向下側加裝噴油潤滑管。作為磨軸過程潤滑油,在下瓦口的接合面處,裝設密封毛氈,毛氈用三角鐵固定在三角架上,并使密封保持一定斜度,與水平面成45°。使磨軸過程中油及雜物流至外側,防止流入大瓦而磨傷大瓦。
空心軸磨削的專用材料。砂輪磨料:白剛玉GB,粘度:60#~100#。硬度:中軟2(ZR2)~中2(Z2)。結合劑:陶瓷A形狀尺寸:p形150mm×32mm×25mm。組織:4#緊密組織。油石:GB或GZ240#。硬度:ZR2~Z2。結合劑:陶瓷A或X。尺寸:250mm×50mm×30mm布輪及拋光膏。
磨頭縱向滑道找正:磨頭縱向滑道找正是磨軸的重要環節,直接影響磨軸質量。首先將車床調至水平位置,用百分表分別靠在大軸的頂面和側面,搖動大溜板來回滑動進行粗磨前的試找正(直線度誤差≤0.20mm)。
粗磨時,應從大軸圓度Z大的一點開始,將大軸轉動使大軸橢圓Z大的點與砂輪相切,用平尺沿軸向緊靠軸表面,找出大軸圓度相差Z大的兩點進行縱向滑道的初步找正。Z后根據大軸的直線度(嚴重時大小頭誤差大于1mm)誤差的大小,及誤差位置作車床導軌的Z后找正。
用粗磨試切法檢查軸表面軸向凸凹情況,決定開始磨軸的橫向進刀點,利用刀架上裝的百分表測出大軸的Z大凸起點為零點,開動光杠進給開關。往返把大軸外圓磨一次。從百分表上反映的數值,來確定軸向凸凹不平情況,校對刀架與軸頸實測的偏差是否相符,百分表的Z低點示值是否是軸的Z細點。Z后根據百分表反映的Z大讀數點(0.20mm)為開始橫向的進刀點。
進刀量的控制數。縱向進刀量:粗磨0.6×B(mm)/大軸轉一周(B為砂輪片厚度);細磨:0.3×B(mm)/大軸轉一周(B為砂輪片厚度)。橫向進刀量:粗磨0.03mm;細磨0.01~0.02mm。
校對砂輪片徑向外圓與縱向導軌使其平行度(誤差≤0.10mm)一致。磨具應固定牢固、運轉平穩、無振動和噪聲,并裝有完好防護罩。
磨軸中,磨完一個單行程,必須停下車詳細檢查錐度(大小頭允差<0.03mm)和圓度(0.02mm以內)的變化情況,根據檢查情況隨時調整進刀位置和進刀量。如發現誤差有增大趨勢,要重新調整車床縱向找正位置。
連續磨軸,當大軸上銹蝕麻坑基本消失時,使用自制專用橋型量規,一端帶百分表,百分表觸頭向著軸徑外圓,通過多次測量,百分表反映的圓度和錐度誤差均在0.01mm以下,磨軸完成。
用砂輪磨軸后,拆下砂輪,換上布輪。起動布輪加拋光劑進行拋光,拋至表面粗糙度值至少達到Ra=1.6μm。
將磨軸后的雜質清理干凈,用柴油清洗。裝上上瓦蓋,恢復原潤滑系統,滿負荷試驗轉動大軸,試車大瓦溫升符合要求(不超過60℃),則磨軸合格。
3 鋼球磨煤機試車應注意的問題
裝設新的潤滑油系統,將需要磨軸端的原循環油系統拆開,裝1臺濾油機專門進行潤滑循環,潤滑油使用40#機油,在軸轉動方向下側加裝噴油潤滑管。作為磨軸過程潤滑油,在下瓦口的接合面處,裝設密封毛氈,毛氈用三角鐵固定在三角架上,并使密封保持一定斜度,與水平面成45°。使磨軸過程中油及雜物流至外側,防止流入大瓦而磨傷大瓦。
空心軸磨削的專用材料。砂輪磨料:白剛玉GB,粘度:60#~100#。硬度:中軟2(ZR2)~中2(Z2)。結合劑:陶瓷A形狀尺寸:p形150mm×32mm×25mm。組織:4#緊密組織。油石:GB或GZ240#。硬度:ZR2~Z2。結合劑:陶瓷A或X。尺寸:250mm×50mm×30mm布輪及拋光膏。
磨頭縱向滑道找正:磨頭縱向滑道找正是磨軸的重要環節,直接影響磨軸質量。首先將車床調至水平位置,用百分表分別靠在大軸的頂面和側面,搖動大溜板來回滑動進行粗磨前的試找正(直線度誤差≤0.20mm)。
粗磨時,應從大軸圓度Z大的一點開始,將大軸轉動使大軸橢圓Z大的點與砂輪相切,用平尺沿軸向緊靠軸表面,找出大軸圓度相差Z大的兩點進行縱向滑道的初步找正。Z后根據大軸的直線度(嚴重時大小頭誤差大于1mm)誤差的大小,及誤差位置作車床導軌的Z后找正。
用粗磨試切法檢查軸表面軸向凸凹情況,決定開始磨軸的橫向進刀點,利用刀架上裝的百分表測出大軸的Z大凸起點為零點,開動光杠進給開關。往返把大軸外圓磨一次。從百分表上反映的數值,來確定軸向凸凹不平情況,校對刀架與軸頸實測的偏差是否相符,百分表的Z低點示值是否是軸的Z細點。Z后根據百分表反映的Z大讀數點(0.20mm)為開始橫向的進刀點。
進刀量的控制數。縱向進刀量:粗磨0.6×B(mm)/大軸轉一周(B為砂輪片厚度);細磨:0.3×B(mm)/大軸轉一周(B為砂輪片厚度)。橫向進刀量:粗磨0.03mm;細磨0.01~0.02mm。
校對砂輪片徑向外圓與縱向導軌使其平行度(誤差≤0.10mm)一致。磨具應固定牢固、運轉平穩、無振動和噪聲,并裝有完好防護罩。
磨軸中,磨完一個單行程,必須停下車詳細檢查錐度(大小頭允差<0.03mm)和圓度(0.02mm以內)的變化情況,根據檢查情況隨時調整進刀位置和進刀量。如發現誤差有增大趨勢,要重新調整車床縱向找正位置。
連續磨軸,當大軸上銹蝕麻坑基本消失時,使用自制專用橋型量規,一端帶百分表,百分表觸頭向著軸徑外圓,通過多次測量,百分表反映的圓度和錐度誤差均在0.01mm以下,磨軸完成。
用砂輪磨軸后,拆下砂輪,換上布輪。起動布輪加拋光劑進行拋光,拋至表面粗糙度值至少達到Ra=1.6μm。
將磨軸后的雜質清理干凈,用柴油清洗。裝上上瓦蓋,恢復原潤滑系統,滿負荷試驗轉動大軸,試車大瓦溫升符合要求(不超過60℃),則磨軸合格。
3 鋼球磨煤機試車應注意的問題
鋼球磨煤機旋轉機械試車時,必須嚴格遵照試車規程進行,并全面掌握待試機械的工作特性和可能出現的運行故障,做好安全保護裝置的檢查,以及準備好需要采取的緊急措施和停機方法。
(1)在準備起動前,對旋轉部件是否活動自如應有充分的把握,可盤動幾轉,觀察有無卡滯現象。各潤滑部位是否已得到足夠的潤滑,進油和排油是否正常,也應進行仔細地檢查。對于外露的旋轉零部件,其所有的聯接處是否緊固可靠,是否能經受長期的離心力和振動影響而不致降低聯接可靠性,也必須作周密的檢查和分析。
(2)起動試運轉,不能突然加速,也不能在短時間內升速至額定工作轉速。開始起動應為點動或短時間試轉,并觀察其轉速逐漸降低所需的滑行時間,以便及時發現可能出現的動靜部分摩擦、軸承工作不正常等現象。
(3)在起動后的運轉過程中,必須按照試車規程,遵照由低速到高速、由空負荷到滿負荷的基本規則逐步進行。在此過程中,更需要倍加注意其振動、工作溫度和噪聲、受熱膨脹的零部件的熱脹情況,以及聯接部位的緊固狀況等。
通過以上各種檢修工藝方法檢修及試車后,再起動鋼球磨煤機,長期轉動,空心大軸表面溫度不再升高,不再帶鎢金。滿負荷試驗轉動大軸,試車大瓦溫升符合要求(不超過60℃),檢修合格。避免了運輸周轉過程中的費用,產生了可觀的經濟效益,得到了廠家驗收人員的認可。
(1)在準備起動前,對旋轉部件是否活動自如應有充分的把握,可盤動幾轉,觀察有無卡滯現象。各潤滑部位是否已得到足夠的潤滑,進油和排油是否正常,也應進行仔細地檢查。對于外露的旋轉零部件,其所有的聯接處是否緊固可靠,是否能經受長期的離心力和振動影響而不致降低聯接可靠性,也必須作周密的檢查和分析。
(2)起動試運轉,不能突然加速,也不能在短時間內升速至額定工作轉速。開始起動應為點動或短時間試轉,并觀察其轉速逐漸降低所需的滑行時間,以便及時發現可能出現的動靜部分摩擦、軸承工作不正常等現象。
(3)在起動后的運轉過程中,必須按照試車規程,遵照由低速到高速、由空負荷到滿負荷的基本規則逐步進行。在此過程中,更需要倍加注意其振動、工作溫度和噪聲、受熱膨脹的零部件的熱脹情況,以及聯接部位的緊固狀況等。
通過以上各種檢修工藝方法檢修及試車后,再起動鋼球磨煤機,長期轉動,空心大軸表面溫度不再升高,不再帶鎢金。滿負荷試驗轉動大軸,試車大瓦溫升符合要求(不超過60℃),檢修合格。避免了運輸周轉過程中的費用,產生了可觀的經濟效益,得到了廠家驗收人員的認可。
來源:《金屬加工(冷加工)2018年06期
