薛永杰,吳 文
(青島港灣職業(yè)技術學院,山東 青島 266404)
斗輪堆取料機廣泛使用于散貨港口、礦山及火力電廠,在港口的使用數(shù)量也急劇增多,取料能力由300t/h增加到6000t/h。港口所使用的斗輪堆取料機正向著大型化發(fā)展。
以下以青島港集團公司前港分公司礦石系統(tǒng)堆取料機斗輪軸故障為例,對平衡布置的斗輪機構(見圖1)長軸軸承部位磨損的修理恢復過程進行介紹。
2007年11月12日,12#堆取料機在作業(yè)過程中,運行人員聽見異常聲響,經(jīng)停機檢查發(fā)現(xiàn):斗輪機構斗輪內(nèi)側支撐軸承座磨損嚴重,經(jīng)開蓋檢查,軸承破碎,長軸的軸頸粘著磨損較嚴重。
為了縮短修理工期及保障修理質量,通過與福世藍(1STLINE)公司產(chǎn)品的代理商溝通,決定采用1STLINE2211高分子復合金屬修復材料,并配以1STLINE803脫膜劑進行軸的修復。
該材料的主要特點:
(1)附著性能??梢愿街阢~、鋁、鐵、不銹鋼、PVC、混凝土等幾乎所有堅硬的表面。
(2)機械性能。附著力22.50N/mm2,抗壓強度103N/mm2。
(3)固化時間。材料溫度在24℃情況下12h達到機械性能,溫度每提高11℃固化時間縮短一半。
(4)抗腐性能??沟投取⒅卸鹊乃岷透鞣N介質。
(5)抗溫性能。干燥250℃,浸泡150℃。
(6)老化性能。沒有揮發(fā),100%固體;極好的抗老化性能。
對于斗輪機構軸承處,主要考慮高分子復合金屬修復材料的抗壓性。長軸軸承處軸徑300mm,軸承寬160mm,由于主要是軸承內(nèi)套底端面受力,受力投影面積A=300mm×160mm2,由于福世藍2211高分子復合金屬修復材料的抗壓強度為103N/mm2,因此,理論上講,在該處的抗壓力應為FTH=300×160×103=4944000N。
對于軸承對軸的表面壓力也進行了分析和驗算。
斗輪側軸承對軸的表面壓力主要有三個方面的影響因素。一是輪斗的掘取力,二是斗輪自重,另一個是沖擊影響。
輪斗掘取力計算。由于斗輪半徑R=2.7m,額度轉速n=6.9r/min,電機功率P=110kW。不計功率損失,反推之,最大理論掘取力FQ=9550P/nR=56387N。
斗輪機構(含輪斗另一側的平衡減速箱和電機重量)自重約G=50000N。因是長軸為兩點支撐,所以對于自重應由兩軸承大體均分,則任一側軸承的受力約為FG=G/2=25000N。
對于輪斗側,由于輪斗掘取貨物,因此,應在自重的基礎上加上掘取力(實際挖掘力小于理論值),輪斗側軸承總受力約FD=FQ+FG=81387N。實際運行過程中,由于輪斗的額度轉速僅6.9r/min,因此沖擊力很小,可忽略不計。
對比輪斗側軸承處理論抗壓力和總受力可以看出,福世藍2211高分子復合金屬修復材料的抗壓力FTH遠大于FD,所以材料的抗壓能力從理論上講是足夠的。
為確保維修安全及維修時間,對斗輪軸的修復工作做出了詳細的維修工藝。首先對斗輪體進行拆除,后對斗輪軸承粘著磨損部位進行清理,徑向除去約1~2mm,并處理掉軸承部位表面的油污。
按照軸承配合精度的要求,制作剖分模具一副,模具寬度尺寸略寬于軸承寬度,以便定出涂層與軸的同心度。按說明書的要求resin(復合材料)和hardener(固化劑)按2:1比例均勻調(diào)和(產(chǎn)品已經(jīng)按比例包裝),并均勻涂抹于軸承所在軸頸。同時,剖分模具內(nèi)表面均勻涂抹803脫模劑。迅速將模具加持于修復處,上述操作在25min內(nèi)操作完畢。為保證修復強度,進行了12h的加溫保溫。拆除模具后,對邊邊角角進行修整。對軸承進行溫度控制在200℃以內(nèi)恒溫加熱,均勻受熱約1h后,順利進行了安裝修復。
自2007年11月份修復至今,12#堆取料機斗輪機構運轉正常。斗輪機構從故障發(fā)生到修復僅用了3.5天,比常規(guī)的維修時間大為縮短,為生產(chǎn)贏得寶貴的時間。
[1]馬喬林.港口機械修理[M].人民交通出版社,2004.
[2]邵明亮,于國飛,耿華等.斗輪堆取料機[M].化學工業(yè)出版社,2007.