劉玉民
(山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司濟(jì)南卷煙廠)
故障現(xiàn)象
葉絲高溫膨脹干燥機(jī)(HXD)主工藝風(fēng)機(jī)傳動(dòng)組內(nèi)的兩件6220軸承在工作負(fù)載狀態(tài)下,所呈現(xiàn)的溫升變化幅度較大,溫升大造成潤(rùn)滑脂氧化失效較快,致使?jié)櫥芷诳s短。嚴(yán)重時(shí)與環(huán)境溫度相比,溫升在50℃以上,造成故障停機(jī)。
故障分析
葉絲高溫膨脹干燥機(jī) (HXD)的工藝任務(wù)是對(duì)葉絲進(jìn)行快速干燥定型,提高葉絲填充值,降低焦油含量,去除雜氣,改善煙絲內(nèi)在品質(zhì)。物料經(jīng)過(guò)整個(gè)系統(tǒng)用時(shí)約為4秒,速度大約15m/s。工藝氣體速度58m/s。此工藝過(guò)程的完成是靠Mistral公司型號(hào)為36/37的反向傾角風(fēng)機(jī)(工作參數(shù)為:流量 35000m
3/h,全壓 65mbar;轉(zhuǎn)速 2965rpm;功率 185kW)完成的。
由上述的簡(jiǎn)介可知,工作狀態(tài)下的風(fēng)機(jī)負(fù)荷較大,作為風(fēng)機(jī)支撐件的傳動(dòng)組受力較為復(fù)雜,主要受風(fēng)機(jī)葉輪的重力、葉輪旋轉(zhuǎn)扭矩、葉輪因氣流脈動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)。傳動(dòng)組內(nèi)的兩件6220軸承采用的潤(rùn)滑脂是殼牌施達(dá)納(STAMINA)RL3潤(rùn)滑脂,其工作溫度范圍是-40℃~130℃,在此溫度范圍內(nèi)該潤(rùn)滑脂的氧化安定性較好,潤(rùn)滑脂比較適宜的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度為50℃以下,當(dāng)軸承溫度超過(guò)70℃的情況下,軸承溫度每超過(guò)15℃,潤(rùn)滑周期就要縮減一半。據(jù)此決定采取措施將HXD主工藝風(fēng)機(jī)傳動(dòng)組軸承溫度控制在55℃以內(nèi),有效的對(duì)設(shè)備進(jìn)行計(jì)劃預(yù)防維修、保養(yǎng),避免突發(fā)故障的發(fā)生。分析后確定,利用對(duì)流原理加快傳動(dòng)組周?chē)目諝饬鲃?dòng)速度,可達(dá)到降低傳動(dòng)組運(yùn)行溫度的目的。
維修措施
利用空氣的對(duì)流原理,在工作現(xiàn)場(chǎng)用空壓氣噴吹的方式對(duì)傳動(dòng)組電機(jī)端進(jìn)行降溫,可有效的使傳動(dòng)組外表溫度降低5℃~7℃。但采用空壓氣的噪聲較大。這就需要考慮采用其他即節(jié)能、噪聲又低的方式來(lái)解決傳動(dòng)組溫升的問(wèn)題。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量分析發(fā)現(xiàn):
(1)電機(jī)端傳動(dòng)組軸頭軸向尺寸為46mm;
(2)位于蛇形彈簧聯(lián)軸器的防護(hù)罩內(nèi)的軸向尺寸為38mm;
?。?)蛇形彈簧聯(lián)軸器防護(hù)罩的側(cè)端面具備開(kāi)孔透風(fēng)的條件。
基于上述的測(cè)量分析,決定在旋轉(zhuǎn)軸上安裝風(fēng)扇,降低因軸承旋轉(zhuǎn)、潤(rùn)滑油膜擠壓摩擦形成的溫升,使?jié)櫥谝?guī)定的潤(rùn)滑周期內(nèi)始終在較低的溫度范圍內(nèi)工作,形成潤(rùn)滑油膜,對(duì)減少摩擦和磨損有一定的效果,在設(shè)備運(yùn)行上形成一個(gè)良性循環(huán)的過(guò)程。
通過(guò)查閱相關(guān)的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),確定相關(guān)參數(shù)完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì),如圖1所示。
圖1 降溫風(fēng)扇設(shè)計(jì)圖紙
通過(guò)測(cè)量確認(rèn)設(shè)備完全有空間安裝傳動(dòng)組的同軸降溫風(fēng)扇,合理的利用傳動(dòng)軸空間,在防護(hù)罩內(nèi)設(shè)計(jì)安裝4片葉輪,使其隨傳動(dòng)軸同速旋轉(zhuǎn)。在聯(lián)軸器防護(hù)罩上鉆制環(huán)形排列的Φ25mm孔,鉆孔后即不影響安全又不破壞防護(hù)罩的強(qiáng)度,產(chǎn)生的氣流通過(guò)原風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器的防護(hù)罩上加工的環(huán)形排列的孔吹到傳動(dòng)組上,來(lái)對(duì)傳動(dòng)組降溫。如圖2所示。
圖2 現(xiàn)場(chǎng)組裝圖片
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)組兩端軸承運(yùn)行溫度變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),增加了軸承測(cè)溫傳感器(紅外測(cè)溫儀),將軸承溫度信號(hào)直接在HXD屏幕顯示,并在程序中完善了工藝風(fēng)機(jī)溫度報(bào)警功能。
當(dāng)工藝風(fēng)機(jī)軸承溫度超高時(shí)在屏幕上顯示報(bào)警信息,提示操作人員關(guān)注工藝風(fēng)機(jī)運(yùn)行溫度并采取相應(yīng)措施,如圖3所示。
圖3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫傳感器實(shí)物圖片
改造完成后,運(yùn)行數(shù)據(jù)采集顯示加裝降溫葉輪效果明顯,電機(jī)側(cè)、風(fēng)機(jī)側(cè)的運(yùn)行溫度穩(wěn)定在48℃~50℃。
加裝風(fēng)扇前工作(過(guò)料)狀態(tài)下溫度記錄,如圖4所示。
電機(jī)端傳動(dòng)組軸承溫度:52℃~56℃
葉輪端傳動(dòng)組軸承溫度:43℃~45℃
加裝風(fēng)扇后工作(過(guò)料)狀態(tài)下溫度記錄
電機(jī)端傳動(dòng)組軸承溫度:43℃~48℃
葉輪端傳動(dòng)組軸承溫度:43℃~48℃
圖4 降溫風(fēng)扇安裝前后的對(duì)比
改造后的主工藝風(fēng)機(jī)傳動(dòng)組運(yùn)行兩年來(lái),狀態(tài)穩(wěn)定,解決了溫升大造成潤(rùn)滑脂氧化失效較快,致使?jié)櫥芷诳s短軸承損壞的故障停機(jī)問(wèn)題,降低了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)
本案例結(jié)合設(shè)備運(yùn)行實(shí)際情況,通過(guò)改造來(lái)使設(shè)備達(dá)到Z佳的運(yùn)行狀態(tài),延長(zhǎng)保養(yǎng)周期,降低設(shè)備故障率,對(duì)于維修人員日常的設(shè)備維修工作具有較好的啟發(fā)意義。本案例是借助原設(shè)備自身的動(dòng)力,巧妙地利用對(duì)流原理,來(lái)達(dá)到降溫的目的,是不錯(cuò)的技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目,該項(xiàng)改造對(duì)于目前使用同類(lèi)設(shè)備的廠家具有較高的推廣價(jià)值。
來(lái)源:《科技致富向?qū)А?008年18期