對(duì)斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)故障原因分析及處理的探討

葉明明

（大唐呼圖壁能源開發(fā)有限公司設(shè)備部，新疆昌吉， 831200）

1　斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)故障描述

大唐呼圖壁能源開發(fā)有限公司熱電廠斗輪機(jī)自2013年投產(chǎn)以來，受設(shè)備本身缺陷、前期運(yùn)行維護(hù)管理不到位等因素的影響，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)多次發(fā)生大軸斷裂，下定位圈撕裂等重大故障。從2013年投產(chǎn)到2017年，斗輪機(jī)共損壞輪斗驅(qū)動(dòng)主軸2根、懸臂皮帶驅(qū)動(dòng)軸1根、懸臂皮帶驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸器1套、懸臂皮帶報(bào)廢2條、電纜卷筒磁滯聯(lián)軸器3套、行走裝置滾輪1付，嚴(yán)重影響設(shè)備安全可靠運(yùn)行。針對(duì)這一情況，公司計(jì)劃利用2017年1號(hào)機(jī)組超低排放機(jī)會(huì)對(duì)斗輪回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造，以消除設(shè)備安全隱患，如表1所示，為斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)。

表1　斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)

2　斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)故障原因分析

結(jié)合集團(tuán)內(nèi)部電廠、國(guó)內(nèi)知名斗輪機(jī)制造企業(yè)的斗輪機(jī)改造經(jīng)驗(yàn)可知，斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)故障的發(fā)生，與設(shè)計(jì)原因、安裝原因和檢修維護(hù)原因都存在一定的關(guān)系，還要通過深入分析采取有效的處理措施，以確保斗輪機(jī)長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.1　設(shè)計(jì)原因

針對(duì)斗輪機(jī)大軸斷裂故障，通過對(duì)回轉(zhuǎn)大軸承進(jìn)行清洗，清理積灰、集粉，檢查軸承磨損情況和回轉(zhuǎn)推力向心交叉圓柱軸承滾子等部件發(fā)現(xiàn)，該故障的發(fā)生與設(shè)計(jì)原因有關(guān)。近年來，設(shè)備制造廠家一直遵循低價(jià)中標(biāo)原則，為達(dá)到中標(biāo)的目的，采取了低價(jià)傾銷和高價(jià)出售備件的措施，致使設(shè)備制造成本被不斷壓縮，在斗輪機(jī)制造加工上，為節(jié)省加工費(fèi)和材料費(fèi)，存在主軸設(shè)計(jì)過細(xì)的問題，導(dǎo)致大軸在驅(qū)動(dòng)輪斗變徑處容易發(fā)生斷裂。在斗齒加工上，則采用錳鋼板，直接導(dǎo)致斗齒使用周期被壓縮為一年。此外，電纜卷筒設(shè)計(jì)使用材料強(qiáng)度不夠，也是導(dǎo)致電纜卷筒電機(jī)磁滯聯(lián)軸器經(jīng)常磨損斷裂的重要原因。

2.2　安裝原因

針對(duì)呼圖壁D340斗輪堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)下定位圈撕裂故障展開分析可以發(fā)現(xiàn)，回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)為立式結(jié)構(gòu)，上下定位圈對(duì)減速機(jī)進(jìn)行定位。而撕裂的位置位于下定位圈在大軸承的12點(diǎn)方向，如圖1所示。 下定位圈負(fù)責(zé)進(jìn)行回轉(zhuǎn)減速機(jī)固定，受徑向力作用，該力為回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的分力，大小不足以撕裂下定位圈。通過進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，下定位圈撕裂是受到齒圈的擠壓力所致，與下定位圈未能得到合理安裝有關(guān)[1]。而安裝不到位，也直接導(dǎo)致懸臂皮帶經(jīng)常性撕裂、損傷、行走裝置滾輪偏斜等故障的產(chǎn)生，給設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了安全隱患。

圖1　　　　　　　　　　

2.3　檢修維護(hù)原因

斗輪機(jī)在運(yùn)行的過程中，時(shí)常會(huì)發(fā)生超載情況，導(dǎo)致回輪機(jī)構(gòu)因受力過大而出現(xiàn)故障。為減少故障的發(fā)生，還應(yīng)定期進(jìn)行斗輪機(jī)檢修。按照廠家提供的斗輪機(jī)技術(shù)文件規(guī)定及檢修規(guī)程要求，需三年檢修一次。但實(shí)際上，公司斗輪機(jī)自2013年投入運(yùn)行以來，并未得到過全面檢修，只是偶爾進(jìn)行檢修維護(hù)。而斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部容易進(jìn)入煤粉。未能定期進(jìn)行軸承清理，也將導(dǎo)致軸承橡膠密封圈老化，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備容易出現(xiàn)軸承損壞問題。

3　斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)故障處理

3.1　斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)改造

在斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)改造方面，首先還要完成回轉(zhuǎn)大軸和輸出小齒輪的更換。考慮到回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還要對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行拆借，然后通過現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)核實(shí)測(cè)量確認(rèn)大軸及輸出小齒輪尺寸，確認(rèn)測(cè)量結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求，然后在確保安全基礎(chǔ)上制定軸承及齒輪的更換方案，以解決設(shè)計(jì)不良帶來的設(shè)備運(yùn)行問題，并降低設(shè)備檢修維護(hù)成本。

針對(duì)下定位圈撕裂故障，還要進(jìn)行改造處理，以預(yù)防安裝不良問題的產(chǎn)生。在實(shí)際改造過程中，還要對(duì)下定位圈撕裂處的裂痕進(jìn)行觀察，并現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量大齒圈與小齒圈的嚙合間隙，確認(rèn)其能否達(dá)到設(shè)計(jì)的最小齒側(cè)間隙要求，即在0.9-1.2mm范圍內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，需觀察大小齒輪嚙合面上下是否均勻，避免出現(xiàn)點(diǎn)接觸。如果未能達(dá)到要求，還要對(duì)小齒輪進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保減速機(jī)輸出小齒輪與交叉圓柱滾子軸承外齒齒側(cè)間隙最小能夠達(dá)到0.9-1.2mm。按照高度方向，接觸點(diǎn)不少于40%，按照長(zhǎng)度方向則不小于50%。在將下定位圈復(fù)位后，需在裂縫位置增加一塊圓弧板補(bǔ)貼焊接[2]。

3.2　設(shè)備檢修維護(hù)

在完成斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)改造的基礎(chǔ)上，還要做好設(shè)備檢修維護(hù)。首先，需要對(duì)回轉(zhuǎn)軸承運(yùn)行情況進(jìn)行檢查。在檢查過程中，需使機(jī)構(gòu)左右回轉(zhuǎn)取料各10次，然后記錄電流電壓情況，對(duì)回轉(zhuǎn)齒嚙合情況進(jìn)行觀察和調(diào)整。其次，需檢查回轉(zhuǎn)交叉滾子軸承，進(jìn)行回轉(zhuǎn)油封清理、修復(fù)，完成大、小齒輪嚙合間隙調(diào)整。最后，需要對(duì)斗輪機(jī)回轉(zhuǎn)大軸承進(jìn)行清洗，做好積灰、集粉的清理，并對(duì)軸承磨損情況進(jìn)行檢查，確認(rèn)回轉(zhuǎn)推力向心交叉圓柱軸承滾子等部件是否完好。

4　結(jié)論

從改造后斗輪機(jī)運(yùn)行情況來看，斗輪機(jī)堆料、取料的準(zhǔn)確性得到了提高，使用效率也隨之提升，不僅有效延長(zhǎng)了設(shè)備的檢修周期，也減輕了設(shè)備檢修維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了設(shè)備的維修成本，使人員的工作環(huán)境得到了改善，因此能夠?yàn)楣編硪欢ǖ慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。