循環(huán)斗提斷軸事故原因及處理措施

鄭海銀（惠州市光大水泥企業(yè)有限公司，廣東 惠州516000）

1 基本情況介紹

我公司擁有四條5 000 t/d新型干法熟料生產(chǎn)線。其中新廠的水泥粉磨系統(tǒng)采用4套HFCG160-140型輥壓機(jī)與NSE1000×38.5m循環(huán)斗提及Φ 4.20m×130m滑履磨組成的閉路粉磨系統(tǒng)，年產(chǎn)水泥500萬t。入磨皮帶設(shè)計(jì)最大喂料量220t/h，經(jīng)喂料斗提提升到穩(wěn)壓倉后入輥壓機(jī)預(yù)粉磨后進(jìn)入循環(huán)斗提，輥壓機(jī)最大通過量780t/h，循環(huán)斗提設(shè)計(jì)輸送量為1100t/h，單條鏈條安全系數(shù)為12.4倍，提升速度為64.3m/min,雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)132kW。

2019年4月出現(xiàn)循環(huán)斗提尾輪軸彎曲事故。拆出發(fā)現(xiàn)軸沿徑向方向出現(xiàn)扭曲變形，兩邊齒塊不同步，加工一根新軸更換后重新開機(jī)。10月份出現(xiàn)頭輪軸斷裂事故。前三天出現(xiàn)提升機(jī)電流在100～160 A之間異常波動(dòng)，現(xiàn)場檢查頭尾輪中心線出現(xiàn)偏差達(dá)30mm，通過調(diào)整頭輪軸承座墊片的厚度來調(diào)整頭輪軸水平度，校正尾輪軸中心線后重新開機(jī)。運(yùn)行不到0.5h因空載電流超過報(bào)警值200A，中控緊急停機(jī)?，F(xiàn)場頭輪軸已經(jīng)彎曲，維修工拆卸吊裝后發(fā)現(xiàn)輪軸已經(jīng)從一側(cè)鏈輪根部斷為兩段（詳見圖1），立即與設(shè)備廠家聯(lián)系重新加工新的輪軸，到貨后進(jìn)行維修更換。

圖1 軸斷裂后成兩段

2 多方原因分析

雖更換部件解決相關(guān)設(shè)備問題，但真正影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的原因需要分析查找，對于1100t/h的大輸送量的提升機(jī)，設(shè)備安全運(yùn)行至關(guān)重要，為避免設(shè)備事故再次發(fā)生，我們查閱資料，與設(shè)備廠家、設(shè)計(jì)院和相關(guān)兄弟公司等多方咨詢，總結(jié)原因如下。

2.1 頭輪殼體強(qiáng)度支撐不足

按照設(shè)備廠家技術(shù)要求，提升機(jī)頭輪傳動(dòng)軸中心線離最近的殼體腰帶支撐的最大距離不超過4.20m（見圖2）。但現(xiàn)場實(shí)際設(shè)計(jì)和安裝距離為8.250m，在輸送物料時(shí)頭部殼體擺動(dòng)過大，達(dá)500mm，頻繁出現(xiàn)料斗刮蹭出料口，料斗變形，鏈條受力不均勻，導(dǎo)致電機(jī)電流波動(dòng)較大。

圖2 斗提數(shù)據(jù)及頭部支撐示意圖

2.2 混合材內(nèi)含鐵粒子

現(xiàn)場檢查提升機(jī)鏈條，在內(nèi)外鏈板之間夾雜有鐵粒子，造成鏈條不能自由靈活的彎曲和伸展，出現(xiàn)多處鏈條彎曲，與頭輪齒輪嚙合不同步，鏈板磨損嚴(yán)重。現(xiàn)用混合材之一為不銹鋼渣，其不銹鋼渣中的鐵粒子含量達(dá)到1%。安裝的除鐵器不能選出此鋼渣中的鐵粒子，反復(fù)積累，每天循環(huán)富集在循環(huán)斗提底部和稱重倉下部的鐵粒子達(dá)到2～3t。特別是開機(jī)時(shí)，數(shù)噸重的鐵粒子對提升機(jī)下部回頭輪及料斗沖擊嚴(yán)重，瞬間的沖擊，出現(xiàn)鏈條和尾輪脫齒而強(qiáng)行運(yùn)行，鏈輪與鏈條不同步造成尾軸彎曲，長期反復(fù)造成輪軸斷裂。

2.3 修復(fù)但未徹底查找安裝原因

提升機(jī)首次出現(xiàn)故障后，沒有按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝尺寸復(fù)查，維修調(diào)整人員技術(shù)水平欠缺，各級管理人員重視不夠，致使后續(xù)出現(xiàn)斷軸現(xiàn)象。

3 采取的處理措施

3.1 加固4臺(tái)提升機(jī)頭部。

利用距離頭輪4.25m位置的鋼平臺(tái)增加殼體支撐，在距離頭輪1.25m位置利用建筑梁進(jìn)行殼體支撐，既防止前后左右的擺動(dòng)又保證提升機(jī)在垂直方向上的自由伸縮。設(shè)備廠家在與設(shè)計(jì)院做技術(shù)交底時(shí)將頭輪固定支撐架的距離要明確，設(shè)計(jì)院在保證頭輪穩(wěn)定前提下，降低或增加支撐小樓面或利用建筑物梁、柱來增加鋼結(jié)構(gòu)支撐支架，起到穩(wěn)定作用，避免生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行整改。

3.2 復(fù)核設(shè)備安裝尺寸，按照標(biāo)準(zhǔn)要求調(diào)整

（1）利用兩個(gè)框式水平尺檢測尾部裝置的上法蘭水平允許不大于1/1000的數(shù)據(jù)。

（2）用0.35～0.5 mm的鋼絲線檢查殼體的垂直度，38 m高的提升機(jī)殼體上下鉛垂線所測數(shù)據(jù)之差控制在±6-10mm（見圖3）。

圖3 機(jī)殼安裝、檢測示意圖

（3）利用框式水平儀檢測頭輪軸的水平度，要求控制在0.3/1000 mm范圍內(nèi)。

（4）用鋼絲線、機(jī)油桶、吊墜從兩個(gè)頭輪上懸掛下來，檢測數(shù)據(jù)，控制上下頭輪軸向偏差在±3 mm之內(nèi)，徑向偏差在±2 mm之內(nèi)（見圖4）。

圖4 頭尾輪安裝、檢測示意圖

3.3 復(fù)核傳動(dòng)裝置的數(shù)據(jù)。

此傳動(dòng)采用三種直聯(lián)方式之一的空心軸鍵連接方式，檢查減速機(jī)軸向是否有竄動(dòng)，擰緊端蓋。液力偶合器與電機(jī)之間間隙留3～5mm，同軸度重新打表檢查，軸向、徑向控制0.25mm。

3.4 更換不含鐵粒子的混合材。

在新的混合材沒有到位前，每兩天采用人工清理提升機(jī)尾部的鐵粒子，從11月份開始全部使用不含鐵粒子鋼渣，檢查鏈條活動(dòng)正常。

4 結(jié)語

經(jīng)過以上處理措施，生產(chǎn)部門加強(qiáng)設(shè)備管理，做好設(shè)備潤滑和巡檢工作，四臺(tái)循環(huán)斗提再?zèng)]有出現(xiàn)斷軸現(xiàn)象，保障水泥的正常生產(chǎn)。故障原因分析需要細(xì)致全面，從制造、設(shè)計(jì)、安裝、使用等全方位考慮，才能徹底解決。