新材料固持劑在3m絞車主軸裝置上的應用

卓川

摘 要：在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中，3m絞車是非常重要的提升機械，對整個生產(chǎn)的順利進行影響重大。文章對三米絞車主軸裝置傳統(tǒng)修復工藝和固特劑修復工藝進行了簡單的分析，從中發(fā)現(xiàn)使用固特劑修復工藝能夠更好的改善三米絞車主軸裝置出現(xiàn)的問題，在操作以及工期方面效果良好，對煤礦的安全生產(chǎn)以及運輸效率的提升非常有利，同時對煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益提高也有很大的促進作用，希望為相關工作者提供一定的參考。

關鍵詞：3m絞車主軸；新材料固持劑；應用

1 3m絞車主軸裝置使用情況基本概況

磨心坡煤礦3m絞車位于后豐巖蘆梯溝，于1958年安裝使用至今，作為磨心坡煤礦的主提升機，是人員及材料上下井的主要通道，是運輸環(huán)節(jié)的重要一環(huán)。3m絞車是雙滾筒纏繞式提升設備，其主軸裝置，軸長5800mm，離合器端為軸承，聯(lián)軸器端為軸承，滾筒及主軸裝置合計重41噸。

2 3m絞車主軸裝置使用中存在的問題

2007年10月，在對主軸軸承進行的例行檢查中發(fā)現(xiàn)，離合器端軸承內(nèi)圈破裂，裂紋長度為全破，用塞尺測量軸承內(nèi)圈與軸頸的間隙，最大間隙為0.09mm。軸頸與主軸軸承內(nèi)圈存在相對轉動，軸頸有較大的磨損，必須對軸頸進行修復，更換新的軸承。

3 傳統(tǒng)軸頸修復工藝比較

3.1 軸頸鑲套

先校正主軸外圓，并將軸頸外圓部位加工圓整，再在修整好的軸頸上配制緊配合的鋼套。為了盡量減少車削造成的軸頸機械強度降低，車削時以將磨損不平表面車光為佳，還要考慮到配鑲鋼套的壁厚強度。鑲鋼套車好后（鑲鋼套的材料選用耐磨性能較高的軸承套），進行熱處理，再在磨床上進行內(nèi)圓、外圓的精加工。鑲鋼套的內(nèi)圓與軸頸修復處b的配合精度要求選用緊配公差。鑲鋼套的外圓與直線滾珠軸承的內(nèi)孔要求滑動配合精度。

3.2 堆焊

在焊接以前，準確地測出主軸的同心度。第二，對磨損部位進行車削處理。把該段車削為規(guī)則的形狀。由于主軸受磨損破壞后，形狀變得十分不規(guī)則，有的段磨損較多，有的段磨損較少，在焊接時，造成焊接量不能均勻對稱，必然引起焊接后變形較大。如果把該段車削為規(guī)則凹槽以后，使焊接量能夠均勻對稱，使變形量減到最小值。第三，施焊方法要正確。主軸應平放在有三支點的滾輪架上，三個支點應保持水平。焊接前應當把焊接部位用氧-乙炔火焰預熱到150℃-200℃左右，并要求預熱應均勻。焊接時要把電流調節(jié)適當，實行分段焊接，對稱焊接，一次堆焊量不宜太大，盡量降低工件的溫度。當每堆焊一層后，要用榔頭對焊接部位敲擊一遍，以減少產(chǎn)生的焊接應力。在焊接量完成一半以后，再把軸裝在車床上檢查變形情況，如有較大變形，要及時通過加熱的辦法，進行矯正處理。每次上車床檢查變形時，必須等軸完全冷卻后測量，防止熱變形引起的測量誤差。所用的焊條型號和焊條材料，要根據(jù)主軸的材料來決定。在焊接工作完成后，再把軸卡在車床上精確地測量檢查一遍，如與原來測量值偏差較大時，要用加熱矯正法進行處理，直到主軸的同心度完全符合規(guī)定為止。焊接后的主軸密封段，表面光潔度很差，必須在車床上進行車削，使車削后表面光潔度達到原圖紙設計要求。為了完全消除焊接應力，還應當對主軸進行加熱緩冷處理。

3.3 噴鍍（以鍍鉻為例）

鍍前準備清理油垢；校對圖紙，確定鍍層厚度及鍍層類型；修磨軸頸；不需鍍表面絕緣處理；用鉛條填堵油孔；除油、銹跡；酸洗浸蝕工件（稀鹽酸5%+硫酸10%或硫酸15%浸泡0.5～1min，清除氧化皮，呈現(xiàn)結晶組織，提高結合性）；中和（碳酸鈉3～5g/L）；預熱（鍍槽或熱水中進行）；陽極腐蝕（在槽中進行0.5～3min）。按鍍鉻的工藝或陽極腐蝕多孔處理工藝進行冷水沖洗；拆卸絕緣物及夾具；烘干或吹干；在200～230℃下持續(xù)2～3h，在油槽中作去氫處理，并在140～160℃下持續(xù)2～3h，進行低溫除氫；測量尺寸；機械加工至要求。

4 固持劑修復工藝

4.1 固持劑特性及參數(shù)

可賽新1680圓柱零件固持劑的主要特性為：中粘度，高強度，耐溶劑性能好，用于間隙小于0.20mm過渡或間隙配合。

4.2 固持劑修復的實施方案

4.2.1 滾筒負荷的減輕。在井筒中穩(wěn)固好南北罐籠，在天輪架上將南北罐鋼繩卡好。將南北卷筒鋼絲繩分別放松。以消除滾筒側向拉力。

4.2.2 滾筒的起吊。首先立好門型吊架，然后用千斤頂將絞車主軸頂松，再同時用兩套手拉葫蘆將主軸提起到可安裝拆除位置。將舊軸承拆除。

4.2.3 軸頸表面油漬的清理。先用砂布打磨主軸外徑表面及空心主軸內(nèi)孔壁，再用樂泰755清洗劑或丙酮清洗干凈，晾干。然后在主軸的粘接面上均勻地涂抹一層可賽新1680圓柱零件固持劑。

4.2.4 軸承的熱裝。軸承加熱至裝配尺寸后將軸承與軸對準，用木垛撞擊使軸承完全裝入。

4.2.5 固持劑的固化。軸承完裝完畢后，需固化24h方可試車運行。

5 經(jīng)濟效果分析

5.1 安全方面

固持劑修復工藝簡單，不拆卸主軸。施工難度大大低于其它傳統(tǒng)修復工藝。自然也就提高了施工過程中的安全性。另如主提升機如長期停運，必然會為斜井提升帶來相當?shù)陌踩珘毫Α６坛謩┬迯凸に嚲哂泄て诙痰膬?yōu)點，很好的避免了這個問題。

5.2 生產(chǎn)方面

對比其它傳統(tǒng)工藝，固持劑修復因無需拆卸主軸，無需額外動用設備對主軸進行加工，操作過程簡便。具有成本低，工期短的優(yōu)點。節(jié)約的工時費用：統(tǒng)計表明，對比傳統(tǒng)工藝節(jié)約束工時約60個，按每工時35元計算，年節(jié)約為2100元。減少的外加工費用：由于我礦并不具備對大型主軸的拆卸、加工能力也缺乏相應的設備，如采用傳統(tǒng)工藝，需求助外加工。據(jù)市場價格約為5萬左右。合計創(chuàng)造經(jīng)濟效益：2100元+50000元=52100元。合計創(chuàng)造經(jīng)濟效益共52100元。

6 結束語

通過使用固持劑修復工藝，成功修復了3m絞車主軸。從2008年2月至今運轉正常。經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)任何問題。對比傳統(tǒng)的主軸修復工藝，該技術具有操作簡，工期短等顯著優(yōu)點。促進了礦的安全生產(chǎn)和提升運輸工作，經(jīng)濟效益得到了提高。