高爐鼓風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的常見(jiàn)故障及對(duì)策

摘要：為了提高高爐鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行質(zhì)量穩(wěn)定并延長(zhǎng)檢修周期、減少檢修費(fèi)用，我們對(duì)制約鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的潤(rùn)滑系統(tǒng)常見(jiàn)故障進(jìn)行分析。文章利用新材料、新方法在主油泵等部件維修上進(jìn)行實(shí)踐，形成一套檢修方案，有效地保障了鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行質(zhì)量，滿足了目前高爐定修計(jì)劃要求。

關(guān)鍵詞：鼓風(fēng)機(jī)；潤(rùn)滑系統(tǒng)；故障；對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM921文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）18-0101-02

高爐鼓風(fēng)機(jī)由于其在高爐煉鐵生產(chǎn)中的特殊作用，其運(yùn)行穩(wěn)定和合理檢修周期要求很高。安鋼兩座400 m3高爐目前要求定修周期為三個(gè)月一檢修，所用鼓風(fēng)機(jī)為一臺(tái)D 1300離心鼓風(fēng)機(jī)。以往檢修周期為3個(gè)月，基本上是高爐定修后倒換一次風(fēng)機(jī)。為適應(yīng)高爐檢修的不確定因素，要求風(fēng)機(jī)在超過(guò)高爐兩次定修周期時(shí)亦能安全平穩(wěn)運(yùn)行，就要對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的檢修周期和檢修質(zhì)量進(jìn)行控制。分析制約風(fēng)機(jī)長(zhǎng)周期安全運(yùn)行因素，主要集中在其潤(rùn)滑系統(tǒng)常見(jiàn)故障上。

1安鋼高爐鼓風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)簡(jiǎn)介

鼓風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)供油方式有兩種。其一是兩臺(tái)電動(dòng)油泵，一開(kāi)一備，聯(lián)鎖互備；其二是一臺(tái)電動(dòng)油泵、一臺(tái)風(fēng)機(jī)自帶主油泵，風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)由主油泵供油，開(kāi)、停風(fēng)機(jī)機(jī)組時(shí)使用電動(dòng)油泵，主油泵故障后電動(dòng)油泵可聯(lián)鎖啟動(dòng)供油。第二種供油方式由于供油平穩(wěn)、節(jié)能，且不受低壓電影響，只要控制好故障發(fā)生，合理安排檢修周期，能有可觀效益。安鋼高爐鼓風(fēng)機(jī)采用第二種供油方式。

鼓風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

D 1300鼓風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)如下：

油站容積：4.5 m3；

輸出流量：315 L/min；

輸出油壓：0.2 MPa；

冷油器耗水量：32.4 L/h；

介質(zhì)：L-TSA 46汽輪機(jī)油。

2常見(jiàn)故障原因分析

2.1主油泵十字滑塊失效

主油泵是鼓風(fēng)機(jī)自帶供油設(shè)備，其與風(fēng)機(jī)增速箱大齒輪軸相連，采用十字滑塊聯(lián)軸器，相當(dāng)于鼓風(fēng)機(jī)主電機(jī)直接傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速達(dá)到2 985 r/min。失效表現(xiàn)形式為因過(guò)度磨損，造成主油泵連接脫落，失去動(dòng)力，供油停止。如電動(dòng)油泵未能及時(shí)聯(lián)鎖啟動(dòng)，整個(gè)鼓風(fēng)機(jī)各軸瓦將因缺油而燒毀。

圖2是十字滑塊聯(lián)軸器，部件1為主油泵半接手，部件2為十字滑塊，部件3為增速箱大齒輪軸。圖中用圓圈標(biāo)記處為磨損部位。

從以往檢修下線的十字滑塊磨損現(xiàn)象分析來(lái)看，過(guò)度磨損的原因有以下幾點(diǎn)：

①十字滑塊備件本身存在形位公差偏大，形成偏磨，一側(cè)十字傳動(dòng)塊磨損到一定程度而突然斷裂，另一側(cè)磨損較輕。

②增速箱大齒輪軸磨損后補(bǔ)焊材料強(qiáng)度不夠，達(dá)不到應(yīng)有的磨損周期，使十字滑塊從其凹槽中脫出，而十字傳動(dòng)塊磨損輕微。

③由于轉(zhuǎn)速快，周期性摩擦產(chǎn)生的熱量散發(fā)慢，聯(lián)軸器的傳動(dòng)塊結(jié)合面處發(fā)生膠合現(xiàn)象，結(jié)合面撕裂，正常磨損周期縮短。

2.2冷油器失效

冷油器在風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用是冷卻潤(rùn)滑油。通過(guò)風(fēng)機(jī)軸系各軸瓦和齒輪的潤(rùn)滑油，不僅起到對(duì)摩擦部件潤(rùn)滑作用，而且將其產(chǎn)生的大部分熱量帶到油箱，以保證軸系各瓦處在安全的溫度范圍內(nèi)。熱的潤(rùn)滑油再次進(jìn)入潤(rùn)滑循環(huán)時(shí)，需進(jìn)行必要的冷卻。冷油器有兩個(gè)獨(dú)立的腔體，分別通入被冷卻介質(zhì)——潤(rùn)滑油，冷卻介質(zhì)——水，兩種介質(zhì)由采用紫銅管的熱交換元件隔開(kāi)，進(jìn)行熱量交換，使得潤(rùn)滑油冷卻，示意圖如圖3所示。

冷油器失效、故障形式主要有以下幾方面：

①熱交換元件——紫銅管，破裂或漲口松動(dòng)。冷卻水進(jìn)入潤(rùn)滑油會(huì)造成油品變質(zhì)，潤(rùn)滑作用下降，軸瓦燒毀；潤(rùn)滑油進(jìn)入冷卻水會(huì)油位降低，也會(huì)造成潤(rùn)滑不良、軸瓦抱死的事故。

②冷油器堵塞。由于安鋼老區(qū)高爐風(fēng)機(jī)采用高爐循環(huán)水作為冷卻介質(zhì)，泥沙含量多，水路又是通過(guò)直徑較小的一組銅管，長(zhǎng)時(shí)間使用易使銅管內(nèi)壁結(jié)垢，或?qū)⑦M(jìn)水口堵塞。過(guò)水量的減少直接影響冷卻效果，這種堵塞發(fā)展趨勢(shì)很快，造成瓦溫升高機(jī)組故障停機(jī)。

3故障的處理及對(duì)策

3.1主油泵十字滑塊失效對(duì)策

針對(duì)十字滑塊失效的幾種原因，我們?cè)跈z修過(guò)程中采取相應(yīng)解決方法。

①嚴(yán)把備件質(zhì)量，消除因備件形位公差超標(biāo)而引發(fā)的過(guò)量磨損，杜絕傳動(dòng)塊在風(fēng)機(jī)運(yùn)行中突然斷裂造成的突發(fā)事故。

②更換修補(bǔ)大齒輪軸焊接材料。修補(bǔ)大齒輪軸磨損凹槽最早使用普通焊條，由于焊接材料與母材結(jié)合不好，修補(bǔ)處會(huì)發(fā)生整體掉塊現(xiàn)象；后采用不銹鋼焊條，在實(shí)際使用過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)這種焊接材料雖有韌性不掉塊，但不耐磨，達(dá)不到延長(zhǎng)使用周期的目的?，F(xiàn)在我們采用的修補(bǔ)方法是，先用不銹鋼焊條焊接打底，保持其韌性，再用高強(qiáng)度506焊條敷面，增加接觸面的耐磨度，以延長(zhǎng)其正常磨損周期。

③增設(shè)潤(rùn)滑管道，降低聯(lián)軸器處的溫度。十字滑塊聯(lián)軸器在此處的轉(zhuǎn)速高達(dá)2 985 r/min，即使形位公差合格備件，也會(huì)處在高頻率的摩擦之中，產(chǎn)生熱量，散熱不良和金屬之間的干摩擦?xí)菇饘俪霈F(xiàn)膠合現(xiàn)象，加速聯(lián)軸器的磨損。從增速箱進(jìn)油口處開(kāi)孔，用￠8的銅管將潤(rùn)滑油引至主油泵、十字滑塊聯(lián)軸器處，保證了十字滑塊與半接手這個(gè)滑動(dòng)摩擦副在高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的冷卻、潤(rùn)滑；檢修時(shí)在半接手、十字滑塊空心處填塞二硫化鉬潤(rùn)滑脂。二硫化鉬潤(rùn)滑脂的主要用于高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷的機(jī)械工作狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，緩慢滲入接觸面，可延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

3.2冷油器失效對(duì)策

由于熱交換元件——紫銅管破裂或漲口松動(dòng)會(huì)引發(fā)油品變質(zhì)或機(jī)組缺油，造成突發(fā)故障，對(duì)風(fēng)機(jī)危害嚴(yán)重，而水路堵塞有一個(gè)發(fā)展過(guò)程，通過(guò)特殊手段可延緩其發(fā)展速度。我們選擇不同處理方式對(duì)待。

①嚴(yán)格備件上線前的打壓試驗(yàn)。冷油器備件進(jìn)庫(kù)和上線按要求進(jìn)行兩次不低于正常使用壓力1.5倍的打壓試驗(yàn)，必須保證30 min保壓期內(nèi)沒(méi)有滲水現(xiàn)象；風(fēng)機(jī)機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)注意定期檢查冷卻水中是否含有油花，或機(jī)組油箱不明原因的油位升高，發(fā)現(xiàn)油、水互滲征兆要及時(shí)進(jìn)行倒機(jī)處理，防止故障擴(kuò)大。

②冷油器堵塞分為兩種，一是油路，主要是油泥和油脂乳化物，二是水路，主要是泥沙和大顆粒雜物。

油路我們采取定期濾油和清洗油箱隔網(wǎng)，保證潤(rùn)滑油的清潔，周期為6個(gè)月進(jìn)行一次；水路我們采用定期反沖方法，將冷油器進(jìn)、出水口倒置，將淤積于進(jìn)水口處、管壁上的泥沙雜物沖掉，排出水循環(huán)系統(tǒng)，以保證冷油器正常的過(guò)水量，保持冷卻效果，周期一般定為每月進(jìn)行一次。

通過(guò)采取以上措施，D 1000離心鼓風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行周期延長(zhǎng)，而且降低了備件損耗。2009年以來(lái)未發(fā)生過(guò)因潤(rùn)滑系統(tǒng)故障造成的生產(chǎn)事故。部分風(fēng)機(jī)運(yùn)行周期對(duì)比見(jiàn)表1。

4結(jié)語(yǔ)

安鋼400 m2高爐使用的D 1300離心鼓風(fēng)機(jī)，潤(rùn)滑系統(tǒng)常見(jiàn)故障經(jīng)采用新檢修方案后，達(dá)到了延長(zhǎng)檢修周期、降低備件消耗、適應(yīng)高爐定修計(jì)劃的目的。但是我們對(duì)鼓風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)要有足夠的重視，除了常見(jiàn)故障處理之外，還要經(jīng)常性定期檢查電動(dòng)油泵的聯(lián)鎖啟動(dòng)和高位油箱是否正常，避免因鼓風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)突發(fā)故障引起的風(fēng)機(jī)損壞事故。

參考文獻(xiàn)：

[1] 裴永紅.2 500 m3高爐鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量波動(dòng)原因分析[J].冶金動(dòng)力，2012，(1).