中石化南阳能源化工有限公司机修车间 473132
摘要:通过对煤粉炉捞渣机张紧轮组的故障部位、故障现象的观察和分析，查找故障原因，提出改进方法，论证了改进的必要性，验证了改进效果。为类似设备问题处理提供了有价值的参考。
关键词：捞渣机 张紧轮组 轴承箱 毛毡密封 骨架油封 轴承失效
1、引言
某能源公司现役一台75t/h中压蒸汽燃煤锅炉，为各生产装置提供蒸汽能动，若锅炉本体或附属设施出现故障，造成锅炉停运和蒸汽断供，必将引起所有装置生产波动甚至非计划停工，影响公司安全、生产、环保、效益。捞渣机是燃煤锅炉连续排渣系统，具有温度高、腐蚀强和磨损严重的特点。随着连续运行周期的延续，捞渣机链条因磨损总体变长，紧力下降，若不及时调整，会出现打滑、偏斜和链条堆积卡涩故障，链条张力的定期调整靠张紧轮组来实现。所以，张紧轮组的功能可靠直接关系到捞渣机和燃煤锅炉的平稳运行。
2、捞渣机和张紧轮组的工作原理
2.1 捞渣机设计参数
型号GBL-5，流量3t/h，链板线速0.04m/S
2.2 捞渣机工作原理
图1捞渣机工作示意图
该机（图1）是连续清除锅炉灰渣的刮板圆环链式捞渣机，其壳体为双层矩形截面，上层为水封槽，下层为回链槽，放在锅炉排渣口下面，锅炉排出的灰渣直接落入水封槽内，红渣经水淬粒化后落入水封槽底，随同链条牵引的刮渣板沿槽底水平和向上倾斜提升移动，经有效脱水后，由除渣机口排出。链条和刮渣版再经无水的下槽体回来。链条牵引着刮渣板经机头主动链轮带动、中间水箱上下层内导轮压迫扶正、机尾张紧轮组张紧循环往复，连续的把炉渣自水封槽内捞出外排，保证煤炉安全、稳定运行。
2.3 张紧轮组工作原理及作用
张紧轮组（图2图3）由张紧轮、轮轴、轴承箱、轴承箱滑道、张紧螺栓组成。该张紧系统为机械调节。通过调节张紧螺栓，带动轮轴两端轴承箱沿滑道向上移动，通过张紧轮带动链条，为链条提供一定张力，保证链条与主动链轮链齿、内导轮等接触位置合理，松紧合适，使整个链条系统安全、平稳运行。
图2张紧轮组现场使用状况 图3张紧轮组后端面
3 张紧轮组故障现象
两端支撑轴承的使用寿命短，检修更换轴承、轴承箱、轮轴频率高。每次检修，打开轮轴两端轴承箱后盖板检查轴承，发现轴承内充满灰渣，轴承散架，滚动体磨损直径变小（比原直径小2-3mm不等）堆积；拆除轴承箱检查，轴承箱轴孔偏磨变大、椭圆，毛毡密封沟槽损坏；轮轴轴颈磨损严重。
4 张紧轮组故障原因分析
4.1因为张紧轮组使用运行环境差（图2），捞渣机链条及刮渣板经过张紧轮轴时带来部分水灰渣，轮轴及两头轴承箱上涂满了水灰渣。轴承箱轴孔与轴间密封为毛毡密封，毛毡会随着轮轴的旋转不断地一层一层磨损、粘连、剥脱，密封效果逐渐变差、失效，水灰渣侵入轴承箱内，污染润滑脂，轴承磨损失效。
4.2捞渣机轮轴直径d为φ70，轴承箱与轴配合的毛毡密封按标准设计，沟槽孔径d0比轴颈d大1mm，密封间隙只有0.5mm。使用的轴承型号为1212，双列调心球轴承。轴承里面侵入水灰渣后，滚动体直径逐渐磨损变小，工作游隙变大，轮轴向不受力一边偏离，当偏离超过0.5mm时，轴颈和轴孔边缘接触，发生刚性摩擦，轴颈、轴孔边缘开始磨损；当轴承保持架磨损散架后，在轮轴受链条拉力作用下，滚动体会被挤到一边，轴完全偏向另一边，轴与轴孔不同心度变的更大，轴孔偏磨成椭圆（如图4），轴颈磨损变细。使用证明新的轴承、轴承箱、轮轴，毛毡密封性能好，轴承寿命为4～5个月；当轴孔偏磨、轴颈磨损后，毛毡密封性能下降，水灰渣容易侵入轴承箱内，更换的新轴承寿命更短。
图4.轴承箱改造前 图5轴承箱改造后
5 张紧轮组的故障消除与改进
5.1 改进的必要性
支撑轴承寿命短，失效频率高，同时会造成轮轴倾斜，轴承箱轴孔、轴颈磨损、链条脱轮堆积等系列故障，检修频率高，检修工作量大，检修费用增加；且每次检修需拆除张紧轮组、更换轴承、轴封毛毡（轴承箱、轮轴磨损严重时需更换新的）安装复位、调整链条，就需要多人多工种近5个小时。在修停机时间长，造成水封槽内灰渣堆积，危及煤炉运行安全，并可能造成非计划停炉，威胁全厂生产。
5.2 实施改进
根据故障现象分析，主要原因是轴承箱与轴配合的毛毡密封失效所致，所以我们就根据现有检修技术、轴承箱相关尺寸，参考相关机械设计标准、标准骨架油封尺寸、使用要求等因素，将轴承箱上的毛毡密封处加工改造成一个装骨架油封的腔体，选装尺寸、材质合适的标准骨架油封（如图5）。
6改造后使用效果验证及评价
6.1轴封改造后，加强了轴承运行的定期检查，补充润滑脂、密封处灰渣冲洗等维护。连续使用6个月，拆开轴承箱后盖板，检查轴承，轴承内润滑脂没发现被水灰渣污染，轴承保持架完好；骨架油封密封唇还有弹性，没有腐蚀老化，还能正常发挥密封作用，证明使用骨架油封效果较好。因轴承使用寿命延长，系列故障减少，检修频率下降。
6.2，当骨架油封发生老化、磨损失效，水灰渣侵入轴承箱内，轴承损坏时，不会因偏磨损坏轴承箱，只需更换轴承、骨架油封，不用更换新轴承箱。
6.3使用骨架油封，密封唇为橡胶，轴颈磨损轻微，轮轴使用寿命长，更换新轴频率低。
7结语
捞渣机张紧轮轴承箱密封改造后使用证明，改造措施正确、方法科学简单，效果明显。轴承使用寿命延长一倍以上；故障率、检修工作量及检修费用大幅下降。有力保障了捞渣机、煤炉的安全、平稳、可靠运行，助力公司环保、效益指标的完成。
论文作者:刘喜振
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签：轴承论文; 轮轴论文; 磨损论文; 链条论文; 轴颈论文; 毛毡论文; 骨架论文; 《防护工程》2019年第2期论文;