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　　摘　要：介紹了腈綸真空水洗機(jī)的作用、技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)和故障現(xiàn)象。通過對真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)軸頸磨損原因分析診斷，對轉(zhuǎn)鼓軸頸磨損部位采取高分子修復(fù)劑填充與在線鑲套復(fù)合修復(fù)法進(jìn)行修復(fù)，使該濾機(jī)投入正常運(yùn)行。
　　關(guān)鍵詞：軸頸；磨損；修復(fù)
　　安慶分公司腈綸部聚合裝置4條聚合生產(chǎn)線采用的是美國STELLING公司工藝技術(shù)。它將丙烯腈、醋酸乙烯、甲基丙烯磺酸鈉加以共聚生產(chǎn)聚丙烯腈，它含聚合、脫單、水洗等工序。其主要設(shè)備均為單臺生產(chǎn)。水洗工序主要由真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)（該部稱之為水洗機(jī)）來完成。水洗機(jī)將聚合釜反應(yīng)生產(chǎn)的聚丙烯腈漿料，經(jīng)過脫單工序處理后，在該機(jī)上洗去未脫凈的殘余單體及可溶性雜質(zhì)及低聚物，達(dá)到工藝要求。水洗機(jī)由真空泵提供負(fù)壓，對轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部抽真空，使轉(zhuǎn)鼓內(nèi)外形成壓差，丙烯腈漿料、雜質(zhì)、小分子等隨液相抽到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，固相附著在轉(zhuǎn)鼓表面，完成固液相分離，隨后濾餅又由脫鹽水溶解，經(jīng)攪拌后進(jìn)入下道工序。該真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)由美國EMCIO公司生產(chǎn)，能連續(xù)生產(chǎn)，過濾面積10.5m²，處理量達(dá)18～24m³/h，能滿足該裝置連續(xù)生產(chǎn)的需要。
　　真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)是轉(zhuǎn)筒式過濾干燥機(jī)械，轉(zhuǎn)鼓直徑1.8米，轉(zhuǎn)鼓長度1.83米，含兩端軸長達(dá)2.8米。轉(zhuǎn)鼓兩側(cè)的支承軸為空心結(jié)構(gòu)，軸頸部位經(jīng)過加工處理后，作為滑動軸承軸頸。主、從端軸頸尺寸分別為279.4毫米（11英寸）、 406.4毫米（16英寸），轉(zhuǎn)鼓軸瓦材料為浸油膠木，哈弗結(jié)構(gòu)，采用脂潤滑。轉(zhuǎn)鼓重約4噸，正常轉(zhuǎn)速3～5轉(zhuǎn)/分，是典型的重載低速設(shè)備（如圖1）。
　　1　故障現(xiàn)象
　　該廠真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)于1995年投用，多年來運(yùn)行較為平穩(wěn)，但在近二、三年的檢修中，先后發(fā)現(xiàn)該機(jī)轉(zhuǎn)鼓軸頸出現(xiàn)磨損現(xiàn)象。由于該機(jī)轉(zhuǎn)鼓重達(dá)4噸，外形尺寸龐大，安裝位置特殊，移出檢修需大型吊裝設(shè)備、施工難度大，且移出檢修工期長，影響生產(chǎn)，因此一直未做徹底的檢修。整機(jī)拆卸、移出、吊裝、安裝復(fù)位難度都非常大，且外出加工修復(fù)需要的工期也較長，也是生產(chǎn)所不允許的。為了維持設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，改善潤滑狀況，增加軸瓦的更換次數(shù)等等，雖能延緩軸頸磨損速度，但無法從根本上消除設(shè)備隱患。 
　　2007年5月，真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)A臺蝸輪蝸桿減速機(jī)油溫出現(xiàn)異常升高現(xiàn)象，并且呈現(xiàn)出上升的趨勢，Z高時溫度近90℃，繼續(xù)運(yùn)行會損壞減速機(jī)。停車檢修后發(fā)現(xiàn)真空轉(zhuǎn)鼓軸頸磨損非常嚴(yán)重，與軸瓦結(jié)合面均出現(xiàn)深度磨損，部分部位深度達(dá)3～4mm，（磨損情況如圖2所示）。如果再繼續(xù)運(yùn)行，對轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)的損壞將是破壞性的。
　　2　原因分析
　　造成真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)軸頸磨損的原因是多方面的，主要有以下幾個方面。
　?。?）正確材質(zhì)的軸瓦，對保護(hù)轉(zhuǎn)鼓軸頸、提高軸瓦使用周期非常關(guān)鍵。軸瓦材質(zhì)過于疏松，則很容易被磨損，增加軸瓦更換頻次，加大檢修成本；軸瓦材質(zhì)過于堅硬，則會加大軸頸的磨損，造成機(jī)體損壞。軸瓦材料應(yīng)選用軟硬適當(dāng)、抗腐蝕能力強(qiáng)、自潤滑好的材料。該廠運(yùn)行初期采用的是油浸膠木，表面經(jīng)拋光處理，材料軟硬適當(dāng)，摩擦系數(shù)小，對軸頸影響小，后來該材料在供應(yīng)上出現(xiàn)短缺，改用PVC材料，PVC硬度偏高，自潤滑能力較差，對轉(zhuǎn)鼓軸頸造成一定程度的損傷。 
　?。?）聚合物淤漿是帶有腐蝕性的懸濁形物料，濾機(jī)工作時，物料附著在轉(zhuǎn)鼓表面，轉(zhuǎn)鼓頂部有水洗噴淋裝置，高速噴射的噴淋水噴淋到物料表面，會有少量聚合物淤漿濺至軸頸位置，對軸頸和軸瓦造成腐蝕，特別的，物料是帶有顆粒性質(zhì)的聚合物，容易在軸頸部位淤積，部分物料進(jìn)入摩擦副，形成磨粒，加劇對軸頸和軸瓦的磨損。 
　?。?）轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速低，負(fù)荷重，轉(zhuǎn)鼓軸頸部位采用脂潤滑，采用人工加脂。如上所述，物料進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓摩擦副后，不僅加劇軸瓦軸頸的磨損，還會堵塞軸瓦上的潤滑脂流道，造成潤滑脂不能被送至潤滑部位，從而形成干摩擦，加劇軸頸的磨損。 
　　（4）由于該機(jī)是連續(xù)生產(chǎn)，轉(zhuǎn)動部件多，在日常的維護(hù)消缺中，如果轉(zhuǎn)鼓水平度裝配未達(dá)到要求，會造成轉(zhuǎn)鼓和軸頸傾斜，使軸頸與軸瓦接觸面積減少，造成局部受力部位壓力增大而使軸頸磨損加劇，形成偏磨。
　　修復(fù)目標(biāo)：應(yīng)對磨損嚴(yán)重的軸頸進(jìn)行徹底修復(fù)，恢復(fù)軸頸原有尺寸，并確保軸頸表面具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性；其次，要消除現(xiàn)行工況下造成軸頸磨損的外在影響因素，確保軸頸長周期運(yùn)行。 
　　3　軸頸修復(fù)
　　對磨損部位進(jìn)行堆焊，再采用車削或磨削的方法達(dá)到規(guī)定尺寸。但是，大型可移動在線車削工具很少，且現(xiàn)場工藝管線較多，檢修空間狹小，即使有設(shè)備也無安裝位置，再者，在線加工質(zhì)量也很難達(dá)到要求，因此此方案不可行。電刷鍍雖然能克服上述困難，但修復(fù)后的鍍層結(jié)合強(qiáng)度比較低，耐磨性差，且鍍層的厚度有限，因此不能用來修復(fù)磨損嚴(yán)重的轉(zhuǎn)鼓軸頸；至于脈沖顯微熔結(jié)法和自熔電極焊接法，雖很好的彌補(bǔ)了以上2種方法的不足，但同樣存在大面積修復(fù)磨損面時難度大、工作效率低的問題，修復(fù)后需要機(jī)加工來達(dá)到工藝要求。高分子修復(fù)劑在線修復(fù)技術(shù)可以對磨損軸頸進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)后無需進(jìn)行機(jī)械加工即可達(dá)到規(guī)定尺寸，檢修時間短，對生產(chǎn)影響很小。另一方面，高分子能很快與修復(fù)基體結(jié)合，不會對修復(fù)件造成應(yīng)力和變形，結(jié)合強(qiáng)度高，耐磨性能好。但由于修復(fù)過的高分子表面粗糙度較高，達(dá)0.64μm以上，作為滑動摩擦付表面的修復(fù)存在先天缺陷。 
　　高分子修復(fù)劑填充與在線鑲套復(fù)合修復(fù)法是首先按軸頸尺寸制作出鑲套件（軸套），然后在軸頸磨損面上涂裝高分子修復(fù)劑至一定厚度，再將軸套套裝在已涂滿高分子修復(fù)劑的軸頸上，待修復(fù)劑基本干燥成型后，將軸套兩端面與與軸頸間斷焊接，加強(qiáng)軸頸與鑲套件間的連接強(qiáng)度，避免鑲套件與母體脫離。該方法的優(yōu)點(diǎn)是軸套可以預(yù)先加工成型，能保證表面的機(jī)械強(qiáng)度及粗糙度，高分子修復(fù)劑能很好的填充滿原軸頸與軸套間的空隙，且修復(fù)劑具有很好的連接強(qiáng)度和耐壓性，能保證軸套不受力變形。通過分析認(rèn)為，該修復(fù)方法是可行的。 
　　（1）軸套的制作
　　軸套材質(zhì)采用00Cr17Ni14Mo2Ti，軸套厚度δ=7mm，外表面精車至表面粗糙度Ra0.16μm，再經(jīng)過鍍硬鉻處理，鍍鉻層不少于0.15mm，硬度HV700以上，外表磨削至表面粗糙度Ra0.08μm。軸套一端打內(nèi)坡口，另一端為外坡口，坡口深3×45°，以便于焊接。軸套具體尺寸如表1：
　?。?）高分子修復(fù)劑的涂裝
　　本次高分子修復(fù)劑采用的是英國Belzona公司生產(chǎn)的Belzona 1111系列修復(fù)劑。首先用專用角磨機(jī)或手動磨具去除軸頸面上的疲勞層和氧化層，使磨損處露出新鮮活化基體；然后對待修表面進(jìn)行清洗，使用貝爾佐納專用清洗劑Belzona 9111清洗基體表面，去除所有疏松污垢和雜屑，再在該部位涂上底膠Belzona 2911，以增加產(chǎn)品與基體的粘結(jié)強(qiáng)度，Z后均勻涂抹貝爾佐納Belzona 1111，填充整個磨損面至預(yù)定高度。 
　　（3）軸套安裝。  在貝爾佐納膠未干時，迅速將軸套裝入涂抹面，可采用熱裝法。等待約4個小時，待貝爾佐納膠基本固化后，將軸套兩端面與軸頸用氬弧焊焊接牢固，焊接時采用間斷焊，且不能過快，要邊焊邊停，防止軸套過熱，引起焊接變形。修復(fù)后的軸頸如圖3所示。在鑲套完成后，可以進(jìn)行機(jī)體設(shè)備安裝恢復(fù)，但整機(jī)運(yùn)行需等待48小時后，高分子膠完全固化，達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后才能進(jìn)行。
　　5　修復(fù)效果
　　為了進(jìn)一步預(yù)防轉(zhuǎn)鼓軸頸磨損的措施，選用軟硬合適、抗壓耐磨耐腐蝕性能好的油浸軸瓦材料做軸瓦；在拆裝軸瓦時，應(yīng)注意盡量避免傷害軸頸的表面，以保證應(yīng)有的粗糙度；采取自動補(bǔ)償加脂，避免人工添加潤滑脂的不及時性。加深和改進(jìn)軸瓦的油路通道，保證軸瓦內(nèi)的存脂量；增大噴淋管噴嘴直徑，盡量避免物料的飛濺，同時，在軸頸位置增設(shè)防護(hù)罩，避免物料進(jìn)入軸頸與軸瓦之間；增加巡檢次數(shù)及質(zhì)量，以便及時發(fā)現(xiàn)及時處理問題，免得造成磨損惡化或事故發(fā)生，影響正常的安全生產(chǎn)。 
　　該真空轉(zhuǎn)鼓軸頸在修復(fù)后，各項技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良，達(dá)到了預(yù)期的目的，消除了影響生產(chǎn)安全運(yùn)行的重大設(shè)備隱患，保證了設(shè)備的安全運(yùn)行，實(shí)踐證明改進(jìn)修復(fù)是成功的。2008年4月和7月，該廠又分別對另外二臺真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)進(jìn)行了同樣的修復(fù)，也獲得成功。真空轉(zhuǎn)鼓濾機(jī)軸頸的修復(fù)，也積累了類似設(shè)備在線修復(fù)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，可以為同行借鑒。