新材料固持劑在3m絞車主軸裝置上的應用

卓川

摘 要：在煤礦企業生產中，3m絞車是非常重要的提升機械，對整個生產的順利進行影響重大。文章對三米絞車主軸裝置傳統修復工藝和固特劑修復工藝進行了簡單的分析，從中發現使用固特劑修復工藝能夠更好的改善三米絞車主軸裝置出現的問題，在操作以及工期方面效果良好，對煤礦的安全生產以及運輸效率的提升非常有利，同時對煤礦企業的經濟效益提高也有很大的促進作用，希望為相關工作者提供一定的參考。

關鍵詞：3m絞車主軸；新材料固持劑；應用

1 3m絞車主軸裝置使用情況基本概況

磨心坡煤礦3m絞車位于后豐巖蘆梯溝，于1958年安裝使用至今，作為磨心坡煤礦的主提升機，是人員及材料上下井的主要通道，是運輸環節的重要一環。3m絞車是雙滾筒纏繞式提升設備，其主軸裝置，軸長5800mm，離合器端為軸承，聯軸器端為軸承，滾筒及主軸裝置合計重41噸。

2 3m絞車主軸裝置使用中存在的問題

2007年10月，在對主軸軸承進行的例行檢查中發現，離合器端軸承內圈破裂，裂紋長度為全破，用塞尺測量軸承內圈與軸頸的間隙，最大間隙為0.09mm。軸頸與主軸軸承內圈存在相對轉動，軸頸有較大的磨損，必須對軸頸進行修復，更換新的軸承。

3 傳統軸頸修復工藝比較

3.1 軸頸鑲套

先校正主軸外圓，并將軸頸外圓部位加工圓整，再在修整好的軸頸上配制緊配合的鋼套。為了盡量減少車削造成的軸頸機械強度降低，車削時以將磨損不平表面車光為佳，還要考慮到配鑲鋼套的壁厚強度。鑲鋼套車好后（鑲鋼套的材料選用耐磨性能較高的軸承套），進行熱處理，再在磨床上進行內圓、外圓的精加工。鑲鋼套的內圓與軸頸修復處b的配合精度要求選用緊配公差。鑲鋼套的外圓與直線滾珠軸承的內孔要求滑動配合精度。

3.2 堆焊

在焊接以前，準確地測出主軸的同心度。第二，對磨損部位進行車削處理。把該段車削為規則的形狀。由于主軸受磨損破壞后，形狀變得十分不規則，有的段磨損較多，有的段磨損較少，在焊接時，造成焊接量不能均勻對稱，必然引起焊接后變形較大。如果把該段車削為規則凹槽以后，使焊接量能夠均勻對稱，使變形量減到最小值。第三，施焊方法要正確。主軸應平放在有三支點的滾輪架上，三個支點應保持水平。焊接前應當把焊接部位用氧-乙炔火焰預熱到150℃-200℃左右，并要求預熱應均勻。焊接時要把電流調節適當，實行分段焊接，對稱焊接，一次堆焊量不宜太大，盡量降低工件的溫度。當每堆焊一層后，要用榔頭對焊接部位敲擊一遍，以減少產生的焊接應力。在焊接量完成一半以后，再把軸裝在車床上檢查變形情況，如有較大變形，要及時通過加熱的辦法，進行矯正處理。每次上車床檢查變形時，必須等軸完全冷卻后測量，防止熱變形引起的測量誤差。所用的焊條型號和焊條材料，要根據主軸的材料來決定。在焊接工作完成后，再把軸卡在車床上精確地測量檢查一遍，如與原來測量值偏差較大時，要用加熱矯正法進行處理，直到主軸的同心度完全符合規定為止。焊接后的主軸密封段，表面光潔度很差，必須在車床上進行車削，使車削后表面光潔度達到原圖紙設計要求。為了完全消除焊接應力，還應當對主軸進行加熱緩冷處理。

3.3 噴鍍（以鍍鉻為例）

鍍前準備清理油垢；校對圖紙，確定鍍層厚度及鍍層類型；修磨軸頸；不需鍍表面絕緣處理；用鉛條填堵油孔；除油、銹跡；酸洗浸蝕工件（稀鹽酸5%+硫酸10%或硫酸15%浸泡0.5～1min，清除氧化皮，呈現結晶組織，提高結合性）；中和（碳酸鈉3～5g/L）；預熱（鍍槽或熱水中進行）；陽極腐蝕（在槽中進行0.5～3min）。按鍍鉻的工藝或陽極腐蝕多孔處理工藝進行冷水沖洗；拆卸絕緣物及夾具；烘干或吹干；在200～230℃下持續2～3h，在油槽中作去氫處理，并在140～160℃下持續2～3h，進行低溫除氫；測量尺寸；機械加工至要求。

4 固持劑修復工藝

4.1 固持劑特性及參數

可賽新1680圓柱零件固持劑的主要特性為：中粘度，高強度，耐溶劑性能好，用于間隙小于0.20mm過渡或間隙配合。

4.2 固持劑修復的實施方案

4.2.1 滾筒負荷的減輕。在井筒中穩固好南北罐籠，在天輪架上將南北罐鋼繩卡好。將南北卷筒鋼絲繩分別放松。以消除滾筒側向拉力。

4.2.2 滾筒的起吊。首先立好門型吊架，然后用千斤頂將絞車主軸頂松，再同時用兩套手拉葫蘆將主軸提起到可安裝拆除位置。將舊軸承拆除。

4.2.3 軸頸表面油漬的清理。先用砂布打磨主軸外徑表面及空心主軸內孔壁，再用樂泰755清洗劑或丙酮清洗干凈，晾干。然后在主軸的粘接面上均勻地涂抹一層可賽新1680圓柱零件固持劑。

4.2.4 軸承的熱裝。軸承加熱至裝配尺寸后將軸承與軸對準，用木垛撞擊使軸承完全裝入。

4.2.5 固持劑的固化。軸承完裝完畢后，需固化24h方可試車運行。

5 經濟效果分析

5.1 安全方面

固持劑修復工藝簡單，不拆卸主軸。施工難度大大低于其它傳統修復工藝。自然也就提高了施工過程中的安全性。另如主提升機如長期停運，必然會為斜井提升帶來相當的安全壓力。而固持劑修復工藝具有工期短的優點，很好的避免了這個問題。

5.2 生產方面

對比其它傳統工藝，固持劑修復因無需拆卸主軸，無需額外動用設備對主軸進行加工，操作過程簡便。具有成本低，工期短的優點。節約的工時費用：統計表明，對比傳統工藝節約束工時約60個，按每工時35元計算，年節約為2100元。減少的外加工費用：由于我礦并不具備對大型主軸的拆卸、加工能力也缺乏相應的設備，如采用傳統工藝，需求助外加工。據市場價格約為5萬左右。合計創造經濟效益：2100元+50000元=52100元。合計創造經濟效益共52100元。

6 結束語

通過使用固持劑修復工藝，成功修復了3m絞車主軸。從2008年2月至今運轉正常。經檢查未發現任何問題。對比傳統的主軸修復工藝，該技術具有操作簡，工期短等顯著優點。促進了礦的安全生產和提升運輸工作，經濟效益得到了提高。