軸的火焰矯直

賈志峰

（中國石化銷售有限公司華北分公司石家莊輸油管理處，河北 石家莊 052160）

在制藥和化工企業中，反應釜是重要的生產設備，容積＞10m3的反應釜的攪拌軸大多由三段以上聯接組成。如同軸度超標，會引起設備震動、加劇軸承磨損、機械密封泄漏。造成攪拌軸同軸度超標最常見的原因是軸彎曲變形，應用火焰矯正法可以修復軸的彎曲，經多次實踐取得了很好的效果。

一、攪拌軸火焰矯正工藝的實施

1.反應釜的結構和參數

反應釜攪拌器由頂軸、中間軸、中間軸瓦、底軸、攪拌葉、底瓦組成，中間由聯軸器聯接（見圖1）。攪拌軸由3根實心軸組成，全長9m，直徑100mm。第一節為頂軸長1.5m，與攪拌減速機聯接；第二節為中間軸長4m，與頂軸用聯軸器聯接，由中間軸瓦定位；第三節為底軸長3.5m，與中間軸聯接，由底瓦定位，材質為35號合金鋼。中間軸瓦為開式結構，軸瓦和瓦座套在軸上，處于軸中間部位，由三根可調節拉筋與罐壁連接固定。底瓦位于最下端軸頭處，其支架與罐底焊接。各軸承瓦塊材質為聚四氟。攪拌葉分三層，其位置可調。

2.攪拌軸矯直加熱點的確定

在實施軸火焰矯直時應在軸彎曲位置下方1.5m架設維修平臺，并采取防墜落措施，防止罐底部人員受傷。

（1）用百分表測量底軸軸頸光滑部位（接近底瓦位置）的跳動量，找出軸彎最高點和最低點，反復核準位置后將軸平分為四份。

（2）記錄百分表數值即軸的同軸度，廠標為0.05mm/m，全軸長9m，同軸度應為0.45mm。

（3）依據廠標，驗證第一節軸的同軸度，用百分表確定凸起點位置，按四份平分軸頸，準確畫出偏差最高值，此點即為加熱點。

（4）準備氧氣乙炔一套進行凸起面的局部加熱。

3.火焰加熱矯直攪拌軸的實施

（1）加熱。加熱時被加熱面因溫度快速升高而產生膨脹應力，軸出現變形，其內部金相組織由珠光體逐漸向奧氏體轉變。應加熱的溫度在200～800℃之間，可用便攜式紅外線測溫儀進行測量。縮短加熱時間可使加熱面奧氏體組織晶體細化，而非加熱面的溫度不變。被加熱面隨著溫度的快速升高，奧氏體組織迅速膨脹，向非加熱面壓縮，而理論上非加熱面晶粒保持不變，但受到高溫區晶體的壓縮會產生相應的應力，最終會壓縮高溫面的晶體出現細化，溫度越高壓縮量越大，產生的變形越大。

（2）冷卻。在停止對軸的加熱后，被加熱的部位需要在空氣中自然冷卻到室溫，不應該采取水冷和其他急劇冷卻的方法，依據加熱時間越短冷卻時間相應也會縮短的原理，軸內部金相組織逐漸恢復，由奧氏體逐漸向珠光體轉變。軸本身發生變形，非加熱面的晶體膨脹大于加熱面的壓縮，使軸產生收縮，待完全冷卻后達到加熱矯直的效果。

（3）回火。在軸完成矯直后應進行必要的回火處理，以消除應力。在冷卻過程中可用遠紅外測溫儀多次觀察溫度變化，若在200～450℃之間保持一段時間，則無需再進行人工回火；若低于200℃時，在同軸度符合要求時，應均勻加熱軸的兩個面至180～250℃并保持1h后再自然冷卻。

4.注意事項和建議

（1）在加熱時要注意烤槍內焰應與軸表面保持一段距離，使用外焰加熱，防止軸表面熔化。操作時必須做到在提高軸升溫速度的同時控制受熱面積。

（2）在測量同軸度時一定要在軸溫完全恢復到室溫后進行，重復加熱需要冷卻4h后再進行。

（3）在遇到較難矯直的情況時，使用千斤頂配合，輔以少量外力，在冷卻過程中增加軸的彎曲量。

二、結論

經過多次使用火焰加熱矯直的方法對攪拌軸進行矯直找正，取得一定成效，目前廠家對設備的性能比較滿意。