烘缸軸磨損的原因分析
烘缸軸磨損準確來說一般是指 “烘缸軸承位磨損”,也有人稱作“烘缸軸頭磨損”,是造紙行業(yè)烘缸常見的設備問題。根據(jù)我們多年的烘缸軸磨損修復經(jīng)驗,根據(jù)現(xiàn)場各種磨損情況,分析總結出以下幾點磨損原因:
1、烘缸軸承位工作溫度高,傳動側通過蒸汽,在正常生產運行中軸承處在密封環(huán)境中正常運行溫度在80℃以上,軸承的各個構件都會因此受熱膨脹,所以在運行過程中軸承的徑向游隙尺寸比常規(guī)理論游隙更大,更容易使物料侵入附著,造成軸承滾動體運行阻力增大,使?jié)L動體表面出現(xiàn)小麻點或坑狀剝落,而剝落的金屬會附著在滾道表面上導致滾道表面粗糙化。另外由于烘缸軸承位運行環(huán)境苛刻,紙機烘干部在低速、重載、高溫的條件容易發(fā)生粘著磨損,進而再次將滾道表面粗糙化,致使在生產運行中軸承內圈不斷摩擦受熱,導致內圈膨脹,與軸徑表面出現(xiàn)配合間隙,若不及時處理更換軸承勢必會造成軸承內圈與軸出現(xiàn)相對運動進而造成磨損。
2、烘缸缸體烘干紙張時揮發(fā)濕氣較大,密封不嚴生產中飛濺的紙毛會侵入軸承,且無法清除,進入滾珠致使軸承潤滑效果下降,滾柱運行阻力增大摩擦內圈,使內圈受熱膨脹出現(xiàn)間隙,造成磨損。
3、潤滑油由于工作環(huán)境溫度高,有機油類會逐漸分解、逐漸老化,運轉中會析出黑色碳粒子懸浮在潤滑油內,這些懸浮物會在潤滑過程中到處積聚沉淀,一旦附著在軸承滾道上也會加大軸承的運行阻力,進而使軸承內圈受熱膨脹,出現(xiàn)配合間隙,造成軸磨損。
4、對于一些退卸套烘缸,軸承在安裝到位后,達到相應的游隙,進行下一步驟中,拆去鎖緊螺母,安裝鎖片時,由于反作用力的原因,失去鎖緊螺母的軸承內圈或者退卸套反向退出,而在安裝鎖片,鎖緊螺母后沒有再次測量游隙,直接鎖上鎖片,導致軸承內圈或者退卸套松動,造成軸承位磨損。
5、烘缸為蒸汽加熱,在設備運行中,高壓蒸汽在烘缸中形成冷凝水,且由于烘缸在高速運轉,造成冷凝水排水不利,冷凝水在烘缸內聚集過多,在高速運轉的烘缸內形成一個離心力,烘缸要釋放這個力中只能向烘缸兩端竄動,引起兩種結果:一是軸承位相對軸承內圈相對運動,造成軸承位磨損。二是由于烘缸轉動不平穩(wěn)、震動大導致軸承壓絲 鎖片松動,進而導致軸承位磨損。
烘缸軸磨損的幾種修復方式
1、刷鍍。可處理軸類零件少量磨損,局限性大,刷鍍層越厚越容易剝落。
2、堆焊。對于軸類零部件磨損為傳統(tǒng)的方法就是補焊,但是由于烘缸材質原因,堆焊在焊接時往往會出現(xiàn)在焊接接頭處產生白口裂紋,且對軸大面積補焊還容易造成熱應力變形,導致軸彎曲翹頭,或從軸肩位置斷裂,導致整軸報廢。
3、噴涂。熱噴涂涂層與基底技術的結合力以機械嵌合為主,因此涂層的耐沖擊性差,不能有效的抵抗烘缸在運行過程的所受的沖擊力。而且涂層具有一定的孔隙率,另外在噴涂工藝過程中還會產生粉塵、有毒金屬蒸汽、熱輻射、噪聲等污染;干擾施工人員及施工環(huán)境。
4、復合材料在線修復。是近幾年興起的一種檢修模式,原理是在不拆卸損壞設備或部件的前提下,采用高分子復合材料修復技術在現(xiàn)場進行修復。修復用的復合材料高分子滲透形成的分子間的作用力使其與修復部件形成優(yōu)異的附著力,滿足設備在運行中承受各種復合力的要求。此類修復材料以福世藍?2211F性能較為可靠,其是一種用于抗高溫、抗強腐蝕并可以機加工的金屬修復材料,它具有良好的粘結力和機械性能,能夠很好的緩沖和抵抗機械運轉過程中受到的綜合機械力,通常我們更建議使用該方法作為常規(guī)檢修手段。
烘缸軸磨損修復的幾個經(jīng)典應用案例
1、1760紙機烘缸軸磨損修復
修復方案:高分子復合材料2211F配合模具法修復,該方案中模具法為福世藍公司專利方法,即《模具定位法修復磨損軸的工藝及裝置》(分享請說明來源,以防侵權)?,F(xiàn)場修復度通過幾個環(huán)節(jié)保證:依靠基準面的尺寸定位(前、后肩),采用專用模具修復磨損的部位,確保修復部位的同心度;依靠脫模劑確保修復部位的脫模尺寸及粗糙度;依靠材料本身具有的抗壓、抗彎曲、抗溫及耐油等性能來確保材料的良好使用性。具體施工工藝如下:
(1)依據(jù)磨損區(qū)段前后端未磨損的軸徑尺寸定位加工標準對開模具(參照圖3),模具應采用厚壁鋼管制作,兩側要有連接螺孔、定位銷孔和排料槽。
(2)空試模具,檢查配合情況。
(3)模具內表面用無水乙醇清洗干凈后涂刷脫模劑2遍,晾干備用。
(4)用氧-乙炔焰烘烤磨損區(qū)段,將滲入金屬表面的油脂清除。用角磨機將修復部位打磨出金屬原色,用無水乙醇清洗干凈。確保表面干凈、干燥、結實。
(5)嚴格按比例調和福世藍?2211F材料,反復攪拌至顏色均勻一致,沒有色差。
(6)先在磨損區(qū)段表面薄薄涂抹一層材料,并反復刮壓,以確保粘接。再將材料均勻填充到待修復的磨損區(qū)段上。涂抹時要做到均勻密實,無肉眼可見的氣孔。
(7)安裝模具前,應在軸模具對應部位內壁涂抹新調和的材料進行安裝緊固,獲得較好填充效果并確保有多余的材料從排料槽擠出。
(8)材料自然固化12小時/24℃??梢酝ㄟ^碘鎢燈或氧-乙炔焰加熱模具縮短固化時間。注意不可用明火直接接觸材料,且加熱溫度不得超過材料承受溫度,避免溫度驟升驟降。
(9)固化后拆除模具,可采用鋸條、磨光機、銼刀、砂紙等工具去除排料槽擠出的多余材料,決不允許敲擊材料。
(10)嚴格按照裝配要求進行后期總裝。
2、德國BHS高速全自動化紙板生產線烘缸軸磨損修復
施工工藝:同樣采用模具法進行修復,修復共用時5小時
3、錐度烘缸軸磨損修復
某造紙企業(yè)烘缸操作側軸承位出現(xiàn)磨損問題意外停機,該烘缸軸承位為1:12錐度軸,小徑尺寸為φ220mm、軸承位寬度為130mm,單邊磨損量上限約5mm。
針對該烘缸軸磨損問題,先根據(jù)圖紙尺寸進行加工修復模具,使用未磨損的前軸肩部位進行定位,針對磨損的部位使用福世藍高分子復合材料進行填充。材料固化后拆除模具,打磨修正后涂抹材料直接裝配軸承。現(xiàn)場修復如下圖所示:
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