降低XKZ-2500型旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)故障率

彭 浩 姜旭舟

（江蘇射陽港發(fā)電有限責(zé)任公司 江蘇射陽）

一、前言

1.旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)

循環(huán)水泵房裝配4臺XKZ-2500型半框架正面進(jìn)水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)

2.運(yùn)行狀況說明

4臺旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)一直運(yùn)行不穩(wěn)定，經(jīng)常發(fā)生鏈條、保險銷頻繁斷裂以及網(wǎng)塊卡死、損壞故障。循環(huán)水取自海水與河口的混合水，水質(zhì)較差。并具海水腐蝕性較大，水含砂量大，對設(shè)備的沖刷磨損危害大。河口水質(zhì)中夾帶大量的水草和上游的生活垃圾并且取水口水位隨潮汐周期漲落變化。

二、旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)故障情況調(diào)查

1.故障統(tǒng)計

統(tǒng)計2002年7、8、9月，故障35次，定期維護(hù)10次，泵退出4次，隔離進(jìn)水間搶救2次（表1）。從數(shù)據(jù)可以看出檢修工作量很大。從故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，網(wǎng)塊緊固件和傳動機(jī)構(gòu)故障占較大比例，如果將這兩個問題解決，故障率可下降80%。

2.故障因果分析

經(jīng)過現(xiàn)狀調(diào)查分析，使用全面質(zhì)量管理統(tǒng)計工具。從網(wǎng)塊緊固件和傳動機(jī)構(gòu)故障兩個要素出發(fā)，繪制了關(guān)聯(lián)圖，見圖2。

從關(guān)聯(lián)圖中得出相關(guān)末端因素，如缺少業(yè)務(wù)培訓(xùn)；人員責(zé)任心不強(qiáng)；備品備件不符合標(biāo)準(zhǔn)；無油軸承抗磨防腐性能差；鏈條傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計不合理；過載保護(hù)裝置不合理；作業(yè)指導(dǎo)書制定不完善；缺少網(wǎng)板鏈條拉伸測量報警裝置；循環(huán)水含雜質(zhì)較多；海水的腐蝕性和磨損性強(qiáng)。

3.故障要因驗證

通過收集設(shè)備現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)和查閱臺賬資料，分析末端因素和具體缺陷的因果關(guān)系。論證后，可排除非主要因素，如缺少業(yè)務(wù)培訓(xùn)，人員責(zé)任心不強(qiáng)，備品備件不符合標(biāo)準(zhǔn)，作業(yè)指導(dǎo)書制定不完善，循環(huán)水含雜質(zhì)較多以及海水的腐蝕性和磨損性強(qiáng)。

設(shè)備地處黃海，循環(huán)水含沙量大和海水的腐蝕性對設(shè)備的損害是顯而易見的，但屬于不可抗拒的自然因素，因此確定為非要因。

4.確定4項末端因素為主要因素

（1）無油軸承抗磨防腐性能差。旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)故障中，最頭疼的是網(wǎng)塊緊固件故障（包括網(wǎng)塊卡死）。隔離進(jìn)水間后進(jìn)入底部檢查，發(fā)現(xiàn)底弧坎背水側(cè)導(dǎo)入弧磨損嚴(yán)重。導(dǎo)入弧磨損的直接原因是網(wǎng)塊鏈條下沉，而導(dǎo)致網(wǎng)塊鏈條拉伸下沉的原因是與滾輪軸配合的無油軸承磨損（圖3）。

表1 2002年7、8、9月故障統(tǒng)計

對現(xiàn)使用的無油軸承進(jìn)行跟蹤測量：記錄運(yùn)行時間569 h，磨損增大間隙0.225 mm，與1#機(jī)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)2001年大修后運(yùn)行檢查結(jié)果比較，記錄運(yùn)行時間1182 h，磨損增大間隙0.45 mm，證實數(shù)據(jù)具有真實性。XKZ-2500型旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)共有46塊網(wǎng)，網(wǎng)塊鏈條伸長量就是每一節(jié)滾輪和無油軸承的23倍。

圖2 故障分析關(guān)聯(lián)圖

圖3 無油軸承磨損

計算2003年1月和2月檢查結(jié)果：原鋼基無油軸承每1000 h的磨損量0.395 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)范要求，使用壽命不到1年。從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析，無油軸承由3層復(fù)合自潤滑構(gòu)成，基體為鋼板，摩擦面復(fù)合了銅粉和樹脂材料，在設(shè)備使用環(huán)境下，海水泥砂的磨損作用和銅鐵間的電腐蝕效應(yīng)，使其短時間內(nèi)受損嚴(yán)重，推斷鋼基無油軸承不適合現(xiàn)在的工作環(huán)境。

（2）鏈條傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計不合理。傳動裝置部件價值較高，更換一根不銹鋼傳動鏈條價值3500元，一個傳動大鏈輪價值6205元。原傳動鏈條為碳鋼材料，因海水腐蝕，經(jīng)常斷裂。后改為不銹鋼鏈條，同樣不適應(yīng)，雖然提高了抗腐蝕性，但抗拉強(qiáng)度低，鏈條塑性拉長，造成鏈條打滑，反而出現(xiàn)了斷銷、大齒輪磨損等故障。因此，在設(shè)備所處環(huán)境下，無法密封的鏈條傳動機(jī)構(gòu)自然故障率居高不下，不適合現(xiàn)場實際工況。

（3）過載保護(hù)裝置不合理。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，過載保護(hù)裝置誤動作頻繁發(fā)生。傳動裝置過載時，主動端的傳動軸套剪斷保險銷，小齒輪失去動力而停止。裝置的弊端在于長期運(yùn)行后，由于金屬疲勞與環(huán)境腐蝕作用及鏈條傳動機(jī)構(gòu)工作不穩(wěn)定產(chǎn)生的沖擊力，保險銷意外斷裂的可能性大大增加，并且過載值無法精確量化和檢驗，即無法確定動作值。

（4）缺少網(wǎng)板鏈條拉伸測量報警裝置。實際檢修中已經(jīng)證明了底弧坎與網(wǎng)塊間的間隙是否符合標(biāo)準(zhǔn)，直接影響到網(wǎng)塊的安全穩(wěn)定運(yùn)行，而要測量就必須將進(jìn)水間全部隔離，使泵退出。恰恰在旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)故障率較高的夏天，泵不可輕易退出，因此設(shè)計出合理的測量裝置很有必要。

三、對策計劃與實施

1.對策計劃

原鋼基無油軸承技改更換，提高其防腐耐磨性能。采用新型傳動方式，傳動機(jī)構(gòu)全部密封，避免與海邊空氣接觸。改為可迅速恢復(fù)并可準(zhǔn)確調(diào)整其過載數(shù)值的保護(hù)裝置。設(shè)計測量網(wǎng)塊鏈條拉伸測量報警裝置。

2.對策實施

在迎峰度夏前的準(zhǔn)備工作中，提前安排2#機(jī)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)大修工作，在大修中實施對策計劃。

（1）原鋼基無油軸承技改更換，提高其防腐耐磨性能。實踐證明，鋼基無油軸承防腐耐磨性能差，不適合黃海水質(zhì)。采用新型不銹鋼基體無油軸承，將原鋼基無油軸承全部更換，提高其抗腐蝕和耐磨損的性能。

（2）采用新型傳動方式，傳動機(jī)構(gòu)全部密封，避免與海邊空氣接觸。拆除已經(jīng)銹蝕的鏈條傳動機(jī)構(gòu)，更換成蝸輪蝸桿傳動，采用全密封150#機(jī)械油潤滑，避免與海邊空氣及夾帶泥沙的沖洗水接觸。

（3）改為可迅速恢復(fù)并可準(zhǔn)確調(diào)整其過載數(shù)值的保護(hù)裝置。取消剪切保險銷過載保護(hù)，配合蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)使用新型裝置。如圖4所示，在擺線針輪減速機(jī)輸出軸上加裝預(yù)緊彈簧，通過V形端面的軸套將力矩傳遞給相咬合的V形端面的蝸桿套，再由蝸桿帶動蝸輪。如果網(wǎng)塊過載，超過預(yù)緊的彈簧力，相咬合的V形端面脫扣，電機(jī)空轉(zhuǎn)。

圖4 改進(jìn)的過載保護(hù)裝置

圖5 網(wǎng)塊鏈條拉伸測量報警裝置

（4）設(shè)計測量網(wǎng)塊鏈條拉伸測量報警裝置（圖5）。安裝網(wǎng)塊鏈條伸長測量報警裝置，方便定期測量網(wǎng)塊下沉情況。及時調(diào)整大鏈輪調(diào)整螺桿，保證網(wǎng)塊按正確軌跡運(yùn)行。

四、對策實施效果

大修改進(jìn)結(jié)束的2#機(jī)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)投入運(yùn)行后，為驗證實施效果對其進(jìn)行跟蹤檢查，并在2003年4—8月，進(jìn)行了全面檢查測量。實際運(yùn)行時間1984 h，不銹鋼基體無油軸承磨損增大間隙為0.26 mm，每1000 h磨損量0.13 mm。

同時依靠網(wǎng)塊鏈條拉伸測量報警裝置，每月對網(wǎng)塊拉伸數(shù)值進(jìn)行監(jiān)視，并根據(jù)需要調(diào)整大鏈輪螺桿，保證網(wǎng)塊穩(wěn)定運(yùn)行。采用新型傳動機(jī)構(gòu)和過載保護(hù)后，在統(tǒng)計期內(nèi)故障次數(shù)為零。在2003年的迎峰度夏期間，旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)故障率降到歷史最低，節(jié)省各種費(fèi)用43 550元。