李世財，朱永華，雷立俊

（新疆獨山子石化公司設(shè)備檢修公司，新疆 獨山子 833699）

該擠壓機(jī)組為12AW機(jī)型，正常負(fù)荷9.5T，在檢修中，解體發(fā)現(xiàn)由于該設(shè)備自1992年運行至今，齒輪軸磨損、腐蝕嚴(yán)重，在無法修復(fù)和更換新軸的條件下，在將齒輪軸清理完成后進(jìn)行回裝，同時為避免該軸在長期高溫介質(zhì)下運行增大磨損量，在回裝時將該齒輪嚙合間隙進(jìn)行測量計算，確定齒輪兩側(cè)嚙合間隙比例為4：4。設(shè)備開機(jī)時出現(xiàn)齒輪泵入口壓力高報，在齒輪泵高轉(zhuǎn)速情況下，擠壓機(jī)負(fù)荷無法提高故障，無法正常生產(chǎn)。

1 熔融泵（齒輪泵）工作原理及故障現(xiàn)象

1.1 熔融泵工作原理簡介

熔融泵是PP擠壓機(jī)組的主要組成部分之一，主要作用時將筒體擠壓、融化的物料通過熔融泵齒輪輸送，將熔融狀態(tài)加壓的物料輸送至模板擠出，該設(shè)備由熔融泵電機(jī)驅(qū)動齒輪泵減速箱，通過萬向節(jié)鏈接同步齒輪箱，再由同步齒輪箱固定相位并帶動熔融泵（齒輪泵）工作，(如圖1所示)。

圖1 結(jié)構(gòu)示意圖

熔融泵即齒輪泵，由上下兩同步齒輪軸組成，在擠壓機(jī)組運行時，主、從動齒輪相互嚙合造成的工作容積變化來輸送物料。工作容積由泵體、齒輪的齒槽及具有側(cè)蓋板功能的滑動軸承，構(gòu)成進(jìn)料區(qū)（齒輪泵入口），當(dāng)齒輪按規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)時齒向嚙合線間形成一個封閉容積，物料即進(jìn)入入口側(cè)兩齒輪的齒槽中，隨著齒輪的轉(zhuǎn)動，物料從兩側(cè)帶入出口，齒輪再度嚙合，使齒槽中的物料被擠出出口，循環(huán)工作以達(dá)到增壓輸送物料的作用。該熔融泵兩輸入端由固定相位的同步齒輪箱驅(qū)動，通過齒套聯(lián)軸器鏈接。

1.2 熔融泵故障現(xiàn)象

熔融泵的工作轉(zhuǎn)速由擠壓機(jī)組的工作負(fù)荷確定，正常運行情況下，在正常負(fù)荷9.5T時熔融泵電機(jī)轉(zhuǎn)速650r/min，該電機(jī)轉(zhuǎn)速高報為1500r/min。本次故障為將電機(jī)轉(zhuǎn)速提至近1500r/min時，熔融泵負(fù)荷低于7.5T，無法滿足正常的生產(chǎn)需求。

圖2 熔融泵齒輪軸

2 故障原因分析

齒輪泵工作主要根據(jù)兩齒間隙及工作腔體的，以及轉(zhuǎn)速的變化而變化，正常工況下齒輪泵流量可以計算為固定值，計算如下

齒輪泵流量Qt=K·D2m·B·n·10-6

式中，K為修正系數(shù)；D為分度圓；m為模數(shù)；B為齒寬；n為轉(zhuǎn)速。

（1）該齒輪泵的修正系數(shù)未發(fā)生變化，D、m、B、n都未發(fā)生變化，所以不能單一的判斷其故障原因。在以上因素均未改變的情況下，熔融泵流量不足原因為該齒輪泵出現(xiàn)了困油現(xiàn)象或者反油現(xiàn)象。如圖3所示

圖3 困油示意圖

（2）由于齒輪軸的磨損，導(dǎo)致齒輪工作時兩齒間的工作間隙出現(xiàn)變化，從而致使齒輪泵出現(xiàn)困油現(xiàn)象，由入口進(jìn)入的介質(zhì)經(jīng)兩齒間的間隙返回入口，造成齒輪泵在高轉(zhuǎn)速下也不能提高工作負(fù)荷。

圖4 物料回流

從該齒輪泵的拆檢情況判斷，設(shè)備流量不足的原因基本可以判斷為以上兩種故障的疊加，從而導(dǎo)致設(shè)備無法滿足正常的生產(chǎn)需求。

3 故障處理措施

（1）重新測量兩齒輪嚙合間隙，通過調(diào)整兩齒套聯(lián)軸器傳動鍵的相位，調(diào)整齒輪嚙合間隙。用減小間隙的一面來補償齒輪的磨損。

（2）為盡量縮短設(shè)備停機(jī)時間，減少損失，在不解體熔融泵情況下通過調(diào)整齒套聯(lián)軸器來調(diào)整熔融泵嚙合間隙。

（3）測算齒套聯(lián)軸器螺栓孔徑，鏈接螺栓公稱直徑，計算螺栓孔間隙，齒套聯(lián)軸器相位轉(zhuǎn)動余量。

（4）通過以上計算，綜合考慮熔融泵嚙合間隙和生產(chǎn)允許停機(jī)時間，將原來齒套聯(lián)軸器改為階梯鍵，已達(dá)到熔融泵相位調(diào)整。

（5）將出口回流方向嚙合間隙減小，將原嚙合間隙變?yōu)?：7。從而補償齒輪軸磨損造成的間隙變化，人為改變齒輪兩側(cè)壓力，避免出現(xiàn)困油現(xiàn)象。

圖5 階梯鍵示意圖

4 結(jié)語

經(jīng)過調(diào)整齒套聯(lián)軸器相位，將熔融泵齒輪調(diào)向一側(cè)，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)使擠壓機(jī)機(jī)組工作負(fù)荷9.5t，齒輪泵電機(jī)轉(zhuǎn)速684r/min入口壓力正常。但該熔融泵齒輪軸磨損嚴(yán)重，造成齒輪泵工作效率降低，工藝調(diào)整不穩(wěn)定，目前生產(chǎn)低溶脂牌號設(shè)備運行正常，長時間運行后齒面在高溫高壓作用下可能會繼續(xù)惡化，進(jìn)而導(dǎo)致嚙合間隙變化，齒輪泵不能滿足生產(chǎn)需求，應(yīng)在具備條件后通過更換轉(zhuǎn)子或其他設(shè)備保證該熔融泵在生產(chǎn)高溶脂牌號時出現(xiàn)返流現(xiàn)象或者熔融泵轉(zhuǎn)速高報等故障。