孟令潮，關(guān)鐵成

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山 063200）

0 引言

臥式混合機(jī)能使多種物料按照一定比例混合，然后進(jìn)入下一道工序或裝車運(yùn)往別處，應(yīng)用比較廣泛。在臥式混合機(jī)的使用過程中存在悶機(jī)跳閘、運(yùn)行異響、三角帶斷裂等問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響正常生產(chǎn)，甚至引發(fā)安全生產(chǎn)事故。因此，需要對(duì)其產(chǎn)生故障的原因進(jìn)行研究和分析，以提高臥式混合機(jī)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

1 臥式混合機(jī)結(jié)構(gòu)組成

臥式混合機(jī)包括機(jī)殼總成、攪拌系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、密封結(jié)構(gòu)4 個(gè)部分。

1.1 機(jī)殼總成

機(jī)殼總成主要由進(jìn)料口、本體、頂部蓋板和出料口組成，起到構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)和支撐零部件的作用（圖1）。

圖1 機(jī)殼總成

殼體是由優(yōu)良碳鋼板彎制而成的ω 形桶，具備極強(qiáng)的屈服力，支撐部位能使殼體具備充足的剛性，確保雙臥軸的平行度和單軸的同軸度。物料通過進(jìn)料口進(jìn)入到殼體內(nèi)部。頂部蓋板上有檢修孔，主要用于日常檢查和檢修。出料口主要作用是輸運(yùn)物料到下一道工序，同時(shí)在殼體內(nèi)出現(xiàn)物料堆積時(shí)，用于清理堆積物料，避免設(shè)備負(fù)載過大造成故障，影響生產(chǎn)。

1.2 攪拌系統(tǒng)

攪拌系統(tǒng)主要由主軸、扇葉、軸承座組成，與殼體總成組成臥式混合機(jī)主體結(jié)構(gòu)（圖2）。

圖2 攪拌系統(tǒng)

攪拌系統(tǒng)的兩個(gè)主軸相互平行地固定在軸承座和殼體上，運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反，且45°交錯(cuò)布局。每個(gè)主軸具有64 片扇葉，在主軸旋轉(zhuǎn)過程中扇葉隨著旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到混合均勻的效果，將物料輸送到下一道工序。

主軸材料為優(yōu)質(zhì)碳素鋼，通過鋼管和短軸焊接而成。葉片材料為高強(qiáng)度錳鋼，通過正火、退火、調(diào)質(zhì)等熱處理制成，葉片由高強(qiáng)度螺栓固定在主軸上。主軸固定和支撐主要通過兩側(cè)的軸承座，軸承座內(nèi)有調(diào)心滾子軸承和推力軸承，為主軸的旋轉(zhuǎn)和傳動(dòng)提供保障。

1.3 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

驅(qū)動(dòng)裝置主要由電機(jī)、減速機(jī)、耦合器、皮帶輪、V 形三角帶組成（圖3）。電機(jī)選用優(yōu)質(zhì)電機(jī)，電機(jī)啟動(dòng)前，先檢查殼體內(nèi)是否堆積煤粉，若有，應(yīng)先清理物料再開機(jī)。減速機(jī)采用一級(jí)傘齒輪傳動(dòng)加兩級(jí)漸開線行星齒輪傳動(dòng)，輸出采用空心軸漸開線花鍵連接，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、輸入軸與輸入盤同步旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。耦合器選用限矩型液力耦合器，主要由泵輪、渦輪、轉(zhuǎn)殼、后輔室組成，電機(jī)帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)，耦合器內(nèi)汽輪機(jī)油沖擊渦輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)皮帶輪旋轉(zhuǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡單、過載保護(hù)強(qiáng)、傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。皮帶輪分為主動(dòng)輪和從動(dòng)輪兩部分，主動(dòng)輪安裝在電機(jī)側(cè)，從動(dòng)輪安裝在減速機(jī)側(cè)，兩者通過V 形三角帶連接進(jìn)行傳動(dòng)，具有效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、檢修簡便等優(yōu)點(diǎn)。

圖3 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

1.4 密封結(jié)構(gòu)

密封結(jié)構(gòu)主要采用機(jī)械迷宮密封，密封本體由優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成，密封填料采用橡膠O 形圈（圖4）。其密封效果較好，可以有效的阻止粉塵外溢，滿足環(huán)保使用要求。

圖4 密封結(jié)構(gòu)

2 臥式混合機(jī)故障形式

臥式混合機(jī)具有制造精細(xì)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、承載能力大、抗沖擊能力強(qiáng)、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但是在使用過程中也會(huì)出現(xiàn)故障，主要故障形式包括悶機(jī)跳閘、運(yùn)行異響、三角帶斷裂等。造成這些故障的原因眾多，對(duì)故障的原因和解決措施進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（表1）。

表1 故障分析

3 機(jī)械故障定性分析

3.1 檢查主要部件螺栓松緊程度

每周應(yīng)檢查臥式混合機(jī)所有葉片、軸承座的緊固螺栓有無松動(dòng)。在工作2000 h后，必須檢查皮帶輪和聯(lián)軸器連接螺栓松緊程度。螺栓松緊程度的標(biāo)準(zhǔn)按照皮帶輪、聯(lián)軸器70 N·m，軸承座200 N·m進(jìn)行。

3.2 檢查殼體內(nèi)零件的磨損程度

臥式混合機(jī)具有兩個(gè)混合螺旋，每個(gè)混合螺旋有64 片扇葉，在螺旋旋轉(zhuǎn)過程中扇葉隨著旋轉(zhuǎn)，從而攪拌物料并輸送到下一道工序。

混合螺旋運(yùn)轉(zhuǎn)頻繁，因此扇葉至少每周檢查一次：當(dāng)發(fā)現(xiàn)葉片磨損達(dá)到50%時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換；本體內(nèi)部襯板厚度磨損超過1 mm時(shí)也應(yīng)及時(shí)更換。

3.3 檢查和調(diào)整皮帶張緊力

混合機(jī)皮帶張緊力檢查時(shí)，首先拆除皮帶防護(hù)罩，詳細(xì)查看皮帶輪所有皮帶是否完好、是否出現(xiàn)老化。給皮帶施加縱向壓力100 N 時(shí)，觀察皮帶沿該方向的變形量是否大于20 mm（圖5），若變形量超過20 mm 時(shí)，應(yīng)立即組織更換皮帶，反之則應(yīng)定期檢查磨損、老化情況，防止在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中斷裂。

圖5 皮帶檢查示意

皮帶的具體更換步驟如下：①打開皮帶輪防護(hù)罩；②調(diào)節(jié)電機(jī)座上調(diào)節(jié)螺栓，使V 形皮帶完全松脫，將V 形皮帶拿走，換上新的V 形皮帶；③同步扭動(dòng)電機(jī)兩調(diào)節(jié)螺栓，使V 形皮帶張緊；④當(dāng)給皮帶施加壓力100 N時(shí)，皮帶沿該方向的變形f≤20 mm；⑤裝上皮帶輪防護(hù)罩。

4 總結(jié)

臥式混合機(jī)故障形式相對(duì)比較固定，本文通過運(yùn)用定性分析的方法把故障主要原因和措施清晰地梳理出來，以便更快速地診斷、排除故障。總結(jié)檢查主要部件螺栓松緊程度、殼體內(nèi)零件的磨損程度和皮帶張緊力的詳細(xì)措施和方法，為后期制定合理的檢修計(jì)劃和保養(yǎng)周期提供參考，降低設(shè)備故障率。