王秀成

（陜西渭河煤化工集團有限責任公司，陜西 渭南 714000）

陜西渭河煤化工集團有限責任公司520kt／a ACES尿素裝置于1996年建成投產(chǎn)，尿素造粒采用塔式造粒工藝，造粒塔下部設(shè)有尿素刮料機，其將塔底的尿素顆粒收集并刮入造粒塔底的集料斗，再由帶式輸送機將成品尿素送至包裝系統(tǒng)。尿素刮料機（JJ301）系意大利NOVA公司產(chǎn)品，主要由驅(qū)動電機、液力耦合器、行星減速機、回轉(zhuǎn)支承、回轉(zhuǎn)體、刮臂（刮刀）等組成，其處理能力為75.3t／h。

1 檢修背景

尿素刮料機投產(chǎn)以來，運行較為平穩(wěn)，未出現(xiàn)運行事故，并且每個大修周期我們都會對減速機與回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)進行外觀檢查；考慮到刮料機回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)使用年限較長，2011年4月大修期間我們還按計劃對回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)進行了更換。

2013年5月5日，刮料機第1次出現(xiàn)異響，電流出現(xiàn)小范圍波動（14～15A）。經(jīng)研判是由于有尿素粉塵結(jié)塊集聚于回轉(zhuǎn)體與底部錐筒之間擠壓摩擦所致，于是安排操作人員進入到底部錐筒位置進行清理。清理完成后，啟動刮料機，異響消失，運轉(zhuǎn)恢復正常。

2013年5月8日晚，同樣情況再次出現(xiàn)，5月9日上午，車間再次安排操作人員進入到底部錐筒位置對回轉(zhuǎn)體與底部錐筒之間進行清理，完成后啟動刮料機，空載運行沒有異響，但當尿素造粒刮臂帶載荷后，異響再次出現(xiàn)。這期間，我們打開回轉(zhuǎn)支承罩觀察孔，發(fā)現(xiàn)有一定量的尿素粉塵越過回轉(zhuǎn)體與回轉(zhuǎn)支承罩底部密封進入了護罩腔體底部，且發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承固定底座上方小孔有大量尿素粉塵溢出并結(jié)塊。

2013年5月14日，車間下發(fā)刮料機特護運行措施，要求操作人員巡檢過程密切關(guān)注刮料機電流及運行噪音，如電流或噪音有突發(fā)性變化，及時停蒸發(fā)系統(tǒng)轉(zhuǎn)循環(huán)，停刮料機；如遇刮料機異常停車，禁止隨意啟動刮料機；刮料機儀表空氣壓力保證在0.2MPa。

2013年5月19日13：00，刮料機電流有上漲趨勢；17：20，刮料機電流瞬間上漲至50A。

2013年5月20日06：00，發(fā)現(xiàn)0＃皮帶上尿素少，刮料機電流降至7～8A，經(jīng)確認刮臂不轉(zhuǎn)動，緊急停刮料機。經(jīng)聯(lián)合檢查確認后，刮料機交付檢修。

2 檢修過程

2.1 拆檢

2.1.1 電機、液力耦合器及行星減速機的拆除

拆除電機、液力耦合器后，除彈性塊有輕微缺陷外，并未發(fā)現(xiàn)其他明顯異常。

拆除行星減速機前，排油過程發(fā)現(xiàn)行星減速機內(nèi)潤滑油發(fā)黑，有金屬屑存在，表明內(nèi)件有損傷。拆除行星減速機后，發(fā)現(xiàn)行星減速機軸向竄量超差，盤動輸入軸時輸出齒輪不轉(zhuǎn)動，表明減速機內(nèi)部傳動齒輪損壞，傳動失效；輸出齒輪底部有一定程度的偏磨痕跡，這與大齒圈沿齒寬底部的偏磨撞擊缺陷相對應；減速機殼體上（齒輪下方）有大量的磨損金屬屑聚集（經(jīng)確認為內(nèi)件磨損碎屑溢出，而非齒輪磨損）。

2.1.2 回轉(zhuǎn)支承罩的拆除

回轉(zhuǎn)支承罩拆除后，發(fā)現(xiàn)大量的尿素粉塵結(jié)塊積存于護罩腔體底部密封處，應為尿素粉塵越過回轉(zhuǎn)體與回轉(zhuǎn)支承罩底部迷宮密封所致。

2.1.3 回轉(zhuǎn)體的拆除

刮臂固定支撐可靠后，拆除回轉(zhuǎn)體，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)體上部迷宮密封腔底部有大量粉塵結(jié)塊存在且回轉(zhuǎn)體負壓通道堵塞；另外，回轉(zhuǎn)支承連接底座處有大量粉塵結(jié)塊存在，上部錐筒處負壓通道也堵實，這些結(jié)塊與回轉(zhuǎn)體底部尿素粉塵以及結(jié)塊基本將回轉(zhuǎn)體上部密封腔填滿。

2.1.4 回轉(zhuǎn)支承的拆除

切割、拆卸上部錐筒后，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承安裝底座上方腔體內(nèi)充滿尿素粉塵結(jié)塊。

回轉(zhuǎn)支承拆除前對其進行試驗盤車，無法盤動。將回轉(zhuǎn)支承拆除，經(jīng)聯(lián)合檢查發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承上方沿內(nèi)外圈密封膠條周向有擠出的潤滑脂均勻分布，回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈各注油點處均存有色澤鮮亮的潤滑脂，這表明潤滑脂能到達注油點，表明潤滑脂管路暢通。拆除回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈滾動體安裝孔堵頭后，發(fā)現(xiàn)滾動體前后空隙處積滿尿素粉塵；轉(zhuǎn)動滾動體，未發(fā)現(xiàn)滾動體有明顯的外部缺陷。對密封膠條進行檢查，發(fā)現(xiàn)上部膠條完好，但回轉(zhuǎn)支承底部密封膠條有若干處缺陷存在。

2.1.5 潤滑脂油路檢查確認

對沒有拆檢的原始潤滑系統(tǒng)聯(lián)合檢查，通過正確的加脂操作，確認潤滑脂油路暢通，潤滑系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)。

2.2 回裝

拆檢確認后，我們對刮料機相關(guān)部件進行尿素結(jié)垢清理，并對回轉(zhuǎn)支承、減速機以及部分螺栓進行了更換，之后進行回裝，具體過程如下。

2.2.1 回轉(zhuǎn)支承的安裝

（1）回轉(zhuǎn)支承備件及回轉(zhuǎn)支承固定底座檢查確認完成后，進行回轉(zhuǎn)支承的安裝，回轉(zhuǎn)支承的安裝執(zhí)行RotheErde公司的技術(shù)要求：擰緊回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈與底座平面連接螺栓時必須用扭矩扳手對稱擰緊；回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈連接螺栓擰緊后，測量齒圈東、西、南、北每個方向水平度及徑向、軸向的跳動值，并與內(nèi)圈水平度及原數(shù)據(jù)進行比較。

（2）回轉(zhuǎn)支承加注潤滑脂，用黃油槍通過各注油點向回轉(zhuǎn)支承內(nèi)部軌道加2＃鋰基脂，加注過程中盤動齒圈，以使?jié)櫥鶆蚣訚M，直至潤滑脂沿密封圈周向均勻溢出。

2.2.2 油路打壓及回裝

安裝集中潤滑系統(tǒng)時，先將油脂泵充滿潤滑脂（2＃鋰基脂），然后依次安裝出口管路、調(diào)壓閥、分配器及連接各分支油管。在各分支油管與潤滑點連接前，用潤滑脂泵將所有分支油管都注滿潤滑脂直至溢出，確保安裝完后系統(tǒng)內(nèi)無氣泡；各分支油管與潤滑點連接后，用潤滑脂泵繼續(xù)向回轉(zhuǎn)支承內(nèi)部加脂，盤動齒圈，直至潤滑脂沿密封圈周向均勻溢出。

2.2.3 上部錐筒的回裝

2011年更換齒圈以來，由于拆卸上部錐筒必須用等離子切割，復位焊接后變形嚴重，無法調(diào)校到設(shè)計間隙，會出現(xiàn)上部錐筒與回轉(zhuǎn)體之間密封帶間隙不均勻、局部超差嚴重的現(xiàn)象。為此，我們對回轉(zhuǎn)體與上部錐筒密封帶間隙進行檢查確認，并在間隙較大處內(nèi)貼不銹鋼板條，以盡量減小由于焊接熱變形造成的間隙不均勻。另外，借本次檢修機會，我們對尿素刮料機上部錐筒進行了測繪，擬將上部錐筒由整體式改為拼裝可拆卸式。

2.2.4 回轉(zhuǎn)體及刮臂的回裝

回轉(zhuǎn)體全面檢查合格后，方可進行安裝。安裝時，先將回轉(zhuǎn)體與回轉(zhuǎn)支承外圈連接，盤動數(shù)圈檢查有無異常摩擦聲響，并測量回轉(zhuǎn)體迷宮密封點的跳動值；之后將回轉(zhuǎn)體與刮臂連接，推動刮臂轉(zhuǎn)數(shù)圈檢查有無摩擦、松動、振動及其他異?，F(xiàn)象，并調(diào)整刮臂與塔底面間距在35mm。

2.2.5 回轉(zhuǎn)支承罩及行星減速器的回裝

回轉(zhuǎn)支承罩安裝前，將回轉(zhuǎn)支承齒圈上的3個標記引到齒的垂直面，以方便測量與行星減速機輸出齒輪的嚙合間隙；之后對照拆卸前所作的標記進行回裝，對稱擰緊法蘭連接螺栓。

行星減速器安裝前，檢查安裝底座平面的水平度，安裝行星減速器時應對稱均勻擰緊連接螺栓。在回轉(zhuǎn)支承齒圈3個做標記的齒處測量與行星減速機輸出端齒輪的嚙合間隙（0.42mm），并檢測回轉(zhuǎn)支承齒圈與行星減速機輸出端齒輪齒面的接觸狀態(tài)。

3 故障原因分析結(jié)論

（1）通過對潤滑脂注油系統(tǒng)的聯(lián)合檢查確認，分配器各注油接頭出脂正常，表明潤滑脂注油系統(tǒng)工作正常；通過對回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈各注油點的檢查，各注油點都有色澤鮮亮的油脂存在，表明潤滑系統(tǒng)潤滑脂供給正常。

遞進式注油分配器的工作原理是，任何一個通道堵塞，油壓表壓力長時間恒定無變化。而刮料機故障停車前，即使在刮料機出現(xiàn)異響期間，油壓表壓力值一直在允許的正常范圍內(nèi)變化，大小齒嚙合處及減速機輸入軸處潤滑狀況良好，足以說明集中潤滑系統(tǒng)始終處于正常工作狀態(tài)，即刮料機故障不是潤滑系統(tǒng)異常所致。

（2）2011年更換齒圈以來，拆卸上部錐筒須進行等離子切割，這樣勢必造成部件尺寸減小；另外，復位焊接后變形嚴重，無法保證上部錐筒與回轉(zhuǎn)體密封帶間隙，導致間隙不均勻及超差，密封效果大大降低，粉塵泄漏量較設(shè)計值明顯增多，超出原設(shè)計負壓通道的除塵能力，粉塵在回轉(zhuǎn)支承固定底座上方腔體內(nèi)不斷累積，負壓通道的流通面積持續(xù)減小，負壓通道除塵能力不斷下降，如此惡性循環(huán)，最終負壓通道被封堵失去除塵作用，粉塵不斷地進入回轉(zhuǎn)體上部密封腔；回轉(zhuǎn)體下密封處粉塵量相對較少的原因是回轉(zhuǎn)支承罩內(nèi)有氣源供給，能對外側(cè)保持微正壓。

（3）回轉(zhuǎn)支承的工作原理是：回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈固定，外齒圈在行星減速機輸出齒輪的作用下帶動回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動。而回轉(zhuǎn)支承底部膠條位于回轉(zhuǎn)體上部密封腔內(nèi)，由于密封腔內(nèi)尿素粉塵不斷聚集增多，回轉(zhuǎn)體帶動上部密封腔內(nèi)的尿素粉塵及結(jié)塊不斷地擠壓磨損回轉(zhuǎn)支承底部的密封膠條，密封膠條變形乃至出現(xiàn)缺陷，進而導致尿素粉塵沿密封膠條缺陷處不斷地進入回轉(zhuǎn)支承滾動體軌道內(nèi)，而滾動體在軌道內(nèi)游隙約為0.10mm，油膜厚度僅為0.03～0.04mm，進入的尿素粉塵對油膜有吸附作用，對潤滑油膜造成嚴重破壞，且不斷增多的尿素粉塵導致進脂量有所減少，內(nèi)部油膜在一定程度上被吸附破壞，不斷增加滾動體的滾動（自轉(zhuǎn)＋公轉(zhuǎn)）阻力，致使驅(qū)動端負荷不斷增加，最終滾動體無法滾動，回轉(zhuǎn)支承不能工作，行星減速機超負荷，內(nèi)部傳動部件損壞，刮料機故障停車。

可見，刮料機上部錐筒重復切割、焊接變形造成其與回轉(zhuǎn)體密封帶間隙不均勻及超差，密封效果大大降低，尿素粉塵在回轉(zhuǎn)支承固定底座上方腔體內(nèi)不斷累積后進入回轉(zhuǎn)體上密封腔內(nèi)部，破壞回轉(zhuǎn)支承密封膠條后又進入回轉(zhuǎn)支承滾動體軌道內(nèi)部，造成滾動體無法滾動、回轉(zhuǎn)支承不能工作、行星減速機超負荷、內(nèi)部傳動部件損壞等一系列后果，最終導致刮料機故障停車。

4 結(jié)束語

2013年9月大修中，我們對刮料機上部錐筒進行了更換，將上部錐筒由整體式改為拼裝可拆卸式，從根本上避免了上部錐筒重復切割、焊接而致變形情況的發(fā)生。同時，我們更加合理地控制計劃檢修周期，且不定期地擇機利用專用工具對回轉(zhuǎn)體負壓通道進行清理。通過多種措施的有效實施，此后尿素刮料機運行工況良好，再無類似事故發(fā)生。