(中國中材裝備集團有限公司,天津 300400)
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">沙特水泥公司(簡稱SCC)現有的兩條萬噸生產線,由中材國際工程股份有限公司(SINOMA)承建,項目于2009年1月全部轉入生產階段,并于2009年8月獲得業主簽發的最終驗收證書。兩條生產線共配置了三套生產能力各為280tph的水泥粉磨系統(#1, #2, #3號水泥磨),于2008年相繼投產。上述水泥粉磨系統引進和采用了德國KHD公司的流程設計和關鍵設備,并搭載中材重機生產的水泥管磨(表1)。
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">表1 主要工藝設備配置
normal style="TEXT-ALIGN: center; LINE-HEIGHT: 200%; mso-pagination: widow-orphan">設備名稱 |
normal style="TEXT-ALIGN: center; LINE-HEIGHT: 200%; mso-pagination: widow-orphan">規格/型號 |
normal style="TEXT-ALIGN: center; LINE-HEIGHT: 200%; mso-pagination: widow-orphan">水泥磨 |
normal style="TEXT-ALIGN: center; LINE-HEIGHT: 200%; mso-pagination: widow-orphan">Φ5*13.5m |
normal style="TEXT-ALIGN: center; LINE-HEIGHT: 200%; mso-pagination: widow-orphan">水泥磨主減速機 |
normal style="TEXT-ALIGN: center; LINE-HEIGHT: 200%; mso-pagination: widow-orphan">5 MW, 1190/14.5 rpm |
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">隨著生產的深入,業主于2012年12月初次發來郵件,提出在#1號和#3號水泥磨減速機輸出軸端,觀察到6-9mm的軸向位移(跳停保護參數設置值為10mm)。在此之后,現場甚至出現了減速機輸出軸位移過大,達到許用值造成電機跳停,影響磨機的正常運轉的情況。為此通過多次的現場檢查,最終找到了故障發生的根本原因,并提出了相應的永久解決方案。現將故障發生原因分析及改造方案介紹如下,僅供參考。
1. 故障發生原因的分析
1.1 水泥磨本身沒有任何竄動
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">減速機輸出軸的竄動量由兩部分組成,一個是磨機的熱膨脹和機械偏差所造成的位移,另一個就是減速機聯軸器的伸長量。一般減速機設計,輸出軸和齒輪在減速機中是固定的,磨機所產生的熱膨脹和機械偏差由聯軸器承擔,只有力矩傳遞給減速機,磨機和減速機互不干擾,只有在磨機擋板磨損過大,磨機偏移超過聯軸器的許用值時才對減速機有影響。檢查磨機固定軸承的滑履和銅夾板之間的間隙,從以下照片看,照片1顯示其在磨頭側方向有3.5mm的間隙,照片2顯示在磨尾側幾乎沒有間隙,且由于兩側的銅夾板沒有任何磨損的痕跡,而且,從業主操作人員反映的情況看,滑履的溫度從未超過50度,大部分時間都是在40度以下,這就充分說明磨機本體沒有任何竄動,特別是向磨尾方向更是不可能有竄動。
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normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; TEXT-ALIGN: center; LINE-HEIGHT: 200%; mso-layout-grid-align: none">照片1
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normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none"> 照片2
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none; mso-pagination: widow-orphan">從現場反映的情況看,電機本身沒有任何竄動;減速機經供貨商工程師檢查,沒有任何竄動和任何磨損(軸承溫度可以證實),那么,通過排除法,出現故障的原因則很有可能是發生在減速機上,且反應到聯軸器上才導致三臺磨機在運行過程中(特別是炎熱的夏季)經常出現報警甚至停磨的現象。
1.2 從減速機內部結構及技術數據上看
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">圖2為該水泥磨主減速機內部的結構,從圖中可知,由于減速機的設計采用太陽輪浮動來吸收行星輪/行星架/內齒圈的加工和裝配誤差,這在齒輪運行時會有軸向力引起輸出軸沿軸向移動,盡管這個力不大。
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">圖2水泥磨主減速機內部結構
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normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">然而,問題的實質在于,從圖2中涂黃和藍的部位看,其輸出軸的左右兩側軸承側隙在減速機供貨商的內部圖紙上分別為11mm±0.5和19mm±0.5,也就是說,總的活動間隙為30mm±0.5,由于這段間隙沒有任何裝置來約束軸的位移,而僅僅是安裝了一個位移傳感器來檢測輸出軸的位移,在位移量達到10mm時即發出報警信號而使減速機停止運行,令人難以理解:
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">首先,在設置這個位移傳感器時,無法確定基點的位置,如果是目前圖紙中所處的位置,那么,當其向右移動時,由于有19mm的間隙,那就不應該設定在10mm的位移量時就報警;
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">第二,如果這個位移傳感器的初始位置并不是在圖中所示的位置,那么發出報警甚至停機的信號就沒有任何意義。
結束語
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">通過在現場詳細檢查水泥磨的運行情況,仔細查閱主減速機的情況和圖紙,特別是在經過與減速機供貨商的工程師溝通,獲取了其內部控制的一些關鍵尺寸數據后,最終找到了故障發生的根本原因。并提出通過短路上述減速機內部的位移傳感器,用軸承的溫度檢測取代位移傳感器作用的方法,(只要軸承的溫度沒有超出設定的上限,即可表明軸承端面沒有同軸端接觸,行星架處于自由浮動的狀態。)即可有效解決水泥磨主減速機竄軸的問題。同時,也將致函減速機供貨商,要求其解釋安裝這個位移傳感器的目的、確切的使用方法,并提請今后在減速機采購招標時注意這個問題。
normal style="LAYOUT-GRID-MODE: char; LINE-HEIGHT: 200%; TEXT-INDENT: 14pt; mso-char-indent-count: 2.0000; mso-layout-grid-align: none">