李亦石 郝鵬 李睿琦

GB-50RZ真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)主軸修復(fù)

李亦石 郝鵬 李睿琦

二酮苯11#濾機(jī)主軸磨損嚴(yán)重，制作專用刀架，對軸進(jìn)行車削修復(fù)。軸承承載能有限，需正確選用軸承，以保證支撐軸承使用壽命。

真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī);車削修復(fù);軸承

二酮苯裝置11#過濾機(jī)為真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，型號為GB-50RZ。2014年11月20日進(jìn)行計(jì)劃輪修時，發(fā)現(xiàn)過濾機(jī)主軸磨損嚴(yán)重，需車削修復(fù)。由于濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓尺寸較大，需送外單位大型車床加工修復(fù)，須支付10萬元以上的高昂維修費(fèi)用，同時拆運(yùn)轉(zhuǎn)鼓必須先拆除濾機(jī)室房頂，濾機(jī)廠房高約20米，房頂為混凝土結(jié)構(gòu)，拆除房頂施工量較大，而且存在較大風(fēng)險(xiǎn)。為避免拆除吊運(yùn)工作帶來的風(fēng)險(xiǎn)以及降低外送維修造成的高額經(jīng)濟(jì)成本，根據(jù)實(shí)際情況，制定現(xiàn)場維修方案。制作專用刀架，刀架固定在過濾機(jī)殼體上，在現(xiàn)場進(jìn)行車削修復(fù)。

施工工藝：

選用適當(dāng)軸承制作支撐刀架，在軸頸擺放水平儀，調(diào)整轉(zhuǎn)鼓水平至標(biāo)準(zhǔn)2/1000 mm以內(nèi)，電盤車最大轉(zhuǎn)速1.33r/min開始車削作業(yè)，車削修復(fù)后要求主軸表面80%以上的面積表面粗糙度達(dá)到Ra3.2，根據(jù)修復(fù)后的主軸尺寸加工非標(biāo)準(zhǔn)主軸瓦。

該過濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓軸頸材質(zhì)為中碳鋼，根據(jù)軸頸材質(zhì)來確定車刀材質(zhì)，最終確定粗車車刀為YD8尖刀，精車車刀為豐鋼刀。首先用尖刀對主軸表面進(jìn)行車削找圓，然后用豐鋼刀對軸表面進(jìn)行精車，使主軸表面粗糙度達(dá)到要求。

制作支撐刀架，電機(jī)側(cè)軸承與刀架支承軸承作為支點(diǎn)，注水對轉(zhuǎn)鼓形成浮力，減輕前后支承點(diǎn)承載，減小盤車阻力，可提高車削連續(xù)性。

車削刀架主要由軸承、軸承支架、刀架底座、車削機(jī)構(gòu)四部分組成，如圖1所示。

首先要將刀夾底座固定到過濾機(jī)殼體上。刀架底座上鉆有四個螺栓孔，孔的尺寸、位置與過濾機(jī)主軸瓦支承座螺栓孔相同。利用主軸瓦支承座的固定螺栓，將刀架底座固定在過濾機(jī)殼體上。

圖1 刀架簡圖

底座固定后，安裝車削機(jī)構(gòu)。車削機(jī)構(gòu)主要由車進(jìn)給機(jī)構(gòu)（含刀夾）、固定底板兩部分組成，如圖2所示。固定底板上有對稱布置的4個螺紋孔，用來固定進(jìn)給機(jī)構(gòu)。進(jìn)給機(jī)構(gòu)兩側(cè)設(shè)置定位槽，可以使其沿軸向移動，以確定車刀的起始位置。調(diào)整好車刀起始位置后，擰緊固定螺釘，將進(jìn)給機(jī)構(gòu)定位，如圖3所示。定位結(jié)束后，將車刀安裝在刀夾上，并固定牢靠，即可進(jìn)行車削工作。

圖2 車削機(jī)構(gòu)部件照片

圖3 進(jìn)給機(jī)構(gòu)定位完成

車削過程中，操作人員通過控制進(jìn)給手柄及進(jìn)給頂絲，就可以使車刀沿軸向和徑向移動，并且可以調(diào)整走刀速度及進(jìn)刀量，完成車削工作?，F(xiàn)場實(shí)際情況如圖4、圖5所示。但由于進(jìn)給頂絲只能控制進(jìn)刀，不能控制退刀，所以在調(diào)整進(jìn)刀量的時候一定要緩慢調(diào)節(jié)。切不可進(jìn)刀過快，以免造成車刀損壞以及對主軸產(chǎn)生不必要的損傷。

圖4 現(xiàn)場刀架實(shí)物圖

圖5 現(xiàn)場刀架實(shí)物圖

為了保證在車削過程中過濾機(jī)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，軸承選用是關(guān)鍵?？紤]到過濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓長度較長，為了保證在車削過程中轉(zhuǎn)鼓兩端的同軸度，提高主軸修復(fù)精度，所以車削過程中選用調(diào)心滾子軸承對轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行支承。由于轉(zhuǎn)鼓質(zhì)量較重，因此所選用的軸承需能夠承受足夠的載荷，需對軸承進(jìn)行受力分析。

在轉(zhuǎn)鼓主軸下邊緣兩側(cè)各放置一個支撐架，支撐架上安裝軸承，以保證主軸運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。對軸承承受的載荷進(jìn)行分析，如圖3所示。

轉(zhuǎn)鼓總質(zhì)量為8t，由兩端共同支撐，因此，單側(cè)所承受的重量為4t，取g=9.8

N/kg即

G=39.2 KN

圖6 受力分析圖

根據(jù)實(shí)際測量得出，α 30°，由圖可看出，兩對稱布置的軸承承受的載荷應(yīng)相等，即

F1=F2=G/cot α 22.6 KN

軸承型號確定

根據(jù)軸承壽命計(jì)算公式

C=(fh·fF·P)／(fn·fT)[1]，其中

C—軸承額定動負(fù)荷

fh—壽命系數(shù)，取軸承使用壽命為

6000h，fh=2.11；

fF—負(fù)荷系數(shù)，取fF=1.2；

P—當(dāng)量動負(fù)荷，取P=F1=F2=22.6KN；

fn—速度系數(shù)，取過濾機(jī)轉(zhuǎn)速為10 r/min，fn=1.435；

fT—溫度系數(shù)，取fT=0.95；

計(jì)算得C=41.98 KN。

支撐架軸徑為40mm，選用調(diào)心滾子軸承，查表可得，可選用22308C/W33軸承。

二酮苯11#過濾機(jī)經(jīng)過修復(fù)后，主軸直徑為830mm，軸頸表面90%左右的面積表面粗糙度達(dá)到Ra3.2。根據(jù)主軸直徑加工異形軸瓦進(jìn)行回裝。該濾機(jī)投用后，運(yùn)行狀態(tài)良好，滿足工藝需求。嚴(yán)格按照要求進(jìn)行注油器注油量、沉降指針進(jìn)行巡檢，11#過濾機(jī)一直處于良好平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)。

[1]《滾動軸承的壽命計(jì)算方法》軸承研究所三室.

[2]《GB型脫蠟轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)用戶手冊》北京燕華建筑安裝工程有限責(zé)任公司.

李亦石（1981-），性別：男，籍貫：臺灣省新竹市；最高學(xué)歷：大學(xué)本科；目前職稱：工程師；研究方向：煉化企業(yè)轉(zhuǎn)動設(shè)備運(yùn)行維護(hù)維修。

郝鵬（1990-），性別：男，籍貫：遼寧省大連市；最高學(xué)歷：大學(xué)本科；目前職稱：助理工程師；研究方向：煉化企業(yè)轉(zhuǎn)動設(shè)備運(yùn)行維護(hù)維修。

李睿琦（1988-），性別：男；，籍貫：寧夏省銀川市；最高學(xué)歷：大學(xué)本科；目前職稱：助理工程師；研究方向：煉化企業(yè)轉(zhuǎn)動設(shè)備運(yùn)行維護(hù)維修。