160t蒸汽干燥機(jī)常見(jiàn)兩種故障分析

馬榜樣（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

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160t蒸汽干燥機(jī)常見(jiàn)兩種故障分析

馬榜樣
（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

摘要：熔煉二系統(tǒng)160t蒸汽干燥機(jī)是進(jìn)口庫(kù)邁拉的設(shè)備，它是貴溪冶煉廠熔煉車間的主要設(shè)備，其運(yùn)行狀況直接影響貴溪冶煉廠熔煉車間全年的生產(chǎn)任務(wù)。干燥機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)由于存在一些設(shè)計(jì)上的缺陷，導(dǎo)致干燥機(jī)減速機(jī)高速軸軸承容易損壞。

關(guān)鍵詞：蒸汽干燥機(jī)；開(kāi)式齒輪副；驅(qū)動(dòng)裝置；支撐托輥；潤(rùn)滑；世界標(biāo)桿煉銅工廠

1　引言

貴溪冶煉廠二系統(tǒng)熔煉蒸汽干燥機(jī)［1］筒體長(zhǎng)10.14m，外徑4.44m。筒體內(nèi)安裝有蒸汽盤管。筒體安裝成傾斜狀，傾斜角度2°，進(jìn)料端高于出料端。整個(gè)干燥機(jī)的筒體放置在四個(gè)支撐托輥上面，為了放止筒體在支撐托輥上的竄動(dòng)，安裝量2組止推輥輪。筒體和內(nèi)部的盤管可在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速可在0～1.5rpm范圍內(nèi)調(diào)整，恒定精礦給料量應(yīng)保持恒定的筒體轉(zhuǎn)速，通過(guò)開(kāi)車和試運(yùn)行期間的操作經(jīng)驗(yàn)積累，確定不同工藝條件下的筒體轉(zhuǎn)速指導(dǎo)值，最小應(yīng)0.3rpm。筒體兩端為開(kāi)口狀，進(jìn)料端與進(jìn)料皮帶相連，出料端與干礦出料斗相連，進(jìn)出機(jī)內(nèi)的蒸汽、冷凝水接口也在這段，出料端有負(fù)壓測(cè)點(diǎn)。

干燥機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由一臺(tái)電機(jī)、一臺(tái)減速器和一套由一個(gè)小齒輪和固定在筒體外殼上的齒圈組成的開(kāi)式傳動(dòng)裝置［2］來(lái)執(zhí)行干燥機(jī)的旋轉(zhuǎn)，齒圈固定在托圈之間的干燥機(jī)殼體上，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適用于允許筒體外殼的熱膨脹。驅(qū)動(dòng)裝置安裝在一塊鋼制底板上，鋼制底板固定在混凝土基礎(chǔ)上。電機(jī)安裝在各自的底板上。筒體轉(zhuǎn)速利用變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)。在正常運(yùn)行中，筒體和驅(qū)動(dòng)裝置都被設(shè)定為一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。為了筒體維護(hù)檢修，在現(xiàn)場(chǎng)控制盤上能夠以反方向啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

2　蒸汽干燥機(jī)在機(jī)械部分上常見(jiàn)的兩種故障

在貴溪冶煉廠熔煉二系統(tǒng)蒸汽干燥機(jī)中，部分常見(jiàn)故障有：（1）干燥機(jī)減速機(jī)高速軸支撐軸承［3］損壞，（2）干燥機(jī)振動(dòng)［4］?，F(xiàn)將兩種故障做具體分析。

2.1干燥機(jī)工作狀況簡(jiǎn)介

干燥機(jī)高速軸的一側(cè)連接來(lái)自電機(jī)的彈性聯(lián)軸器，另一側(cè)連接制動(dòng)器，減速機(jī)的低速軸直接連接開(kāi)式齒輪副的小齒輪軸。如下圖所示。

圖 160t蒸汽干燥機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)

在正常運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)制動(dòng)器打開(kāi)，電機(jī)→減速機(jī)箱體→開(kāi)式齒輪副→干燥機(jī)筒體。正常停車過(guò)程，電動(dòng)機(jī)停下，制動(dòng)器關(guān)閉，干燥機(jī)筒體停下。而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，干燥機(jī)的啟動(dòng)時(shí)符合正常啟動(dòng)程序，干燥機(jī)停下來(lái)是不符合正常程序，即電動(dòng)機(jī)停下，制動(dòng)器關(guān)閉，干燥機(jī)的筒體要來(lái)回反轉(zhuǎn)—正轉(zhuǎn)—反轉(zhuǎn)—正轉(zhuǎn)—反轉(zhuǎn)—正轉(zhuǎn)后才能停下來(lái)。主要原因是干燥機(jī)內(nèi)部還有一部分的礦沒(méi)有排完，導(dǎo)致干燥機(jī)的筒體在做鐘擺運(yùn)動(dòng)，如果要讓干燥機(jī)正常停車，那么要花費(fèi)一到兩個(gè)小時(shí)時(shí)間排空干燥機(jī)筒體內(nèi)的余礦，這樣會(huì)直接影響熔煉車間二系統(tǒng)的穩(wěn)定生產(chǎn)。

干燥機(jī)在初始在運(yùn)行過(guò)程中，干燥機(jī)筒體、支撐托輥、驅(qū)動(dòng)裝置基礎(chǔ)、開(kāi)式齒輪副有很強(qiáng)烈的振動(dòng)，站在干燥機(jī)的周圍地面上，明顯感覺(jué)到來(lái)自干燥機(jī)振動(dòng)的沖擊，轉(zhuǎn)速越快，振動(dòng)越大。

2.2干燥機(jī)故障分析

干燥機(jī)高速軸的一側(cè)連接電機(jī)的彈性聯(lián)軸器，另一側(cè)連接制動(dòng)器，減速機(jī)的低速軸直接連接開(kāi)式齒輪副的小齒輪軸。如上圖所示，干燥機(jī)在正常啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)和正常停止過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)裝置中各個(gè)部位的傳動(dòng)件受到得力是均勻恒定的，如電動(dòng)機(jī)的軸、聯(lián)軸器、減速機(jī)的高速軸、二級(jí)軸、三級(jí)軸、四級(jí)軸、五級(jí)軸、高速軸軸承及其他軸軸承等。

干燥機(jī)非正常停止時(shí)，干燥機(jī)的筒體做鐘擺運(yùn)動(dòng)［5］，停止過(guò)程如下：電機(jī)停止制動(dòng)器關(guān)閉，減速機(jī)的高速軸處于一種停止?fàn)顟B(tài)。由于干礦在干燥機(jī)筒體的分布不均，呈偏心狀態(tài)，導(dǎo)致干燥機(jī)進(jìn)行快速反轉(zhuǎn)，干燥機(jī)→開(kāi)式齒輪副→減速機(jī)五級(jí)軸→減速機(jī)四級(jí)軸→減速機(jī)三級(jí)軸→減速機(jī)二級(jí)軸→減速機(jī)一級(jí)軸（靜止?fàn)顟B(tài)）→電動(dòng)機(jī)（靜止?fàn)顟B(tài)），由于減速機(jī)二級(jí)軸直接碰撞減速機(jī)一級(jí)軸，然后帶動(dòng)減速機(jī)高速軸運(yùn)轉(zhuǎn)，干燥機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)約有半圈后，在做正向運(yùn)轉(zhuǎn)約1/3圈，然后在反轉(zhuǎn)，然后在正轉(zhuǎn)直到干燥機(jī)筒體自然停下。

上述非正常停車，導(dǎo)致減速的薄弱地方出現(xiàn)問(wèn)題，例如高速軸支撐軸承6312c3軸承損壞，高速軸的油封60*75*12漏油，減速機(jī)內(nèi)部軸及齒輪的危險(xiǎn)截面的疲勞［6］等。

針對(duì)上述問(wèn)題對(duì)干燥機(jī)減速軸承負(fù)荷做了對(duì)比計(jì)算，得出結(jié)論是：干燥機(jī)正常開(kāi)機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)、正常停車，減速機(jī)最薄弱的環(huán)節(jié)（高速軸支撐軸承6312）可以滿足生產(chǎn)需要，但是在非正常工作狀況，高速軸支撐軸承剛好不能滿足生產(chǎn)需求，經(jīng)驗(yàn)理由：剛剛換上的軸承6312一般可以使用3個(gè)月到6個(gè)月就會(huì)損壞，如果使用進(jìn)口SKF或FAG軸承可以使用到6到10個(gè)月就要更換（按照干燥機(jī)一周停車兩次計(jì)算）。

干燥機(jī)減速機(jī)一級(jí)軸支撐軸承（6312c3）在大部分正常工作狀況和很少一部分非正常狀況下容易損壞，這個(gè)事實(shí)證明了支撐軸承在非正工作中達(dá)到甚至超過(guò)了基本額定動(dòng)態(tài)負(fù)荷。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析將支撐軸承6312改成22212軸承比較合適，6312的基本額定動(dòng)態(tài)負(fù)荷是85.2kN，22212的基本額定動(dòng)態(tài)負(fù)荷是156kN。兩種軸承的內(nèi)圈、外圈、寬度都是一樣的，極限轉(zhuǎn)速比較相近在7000～7500rpm，唯一的不同的是額定參考轉(zhuǎn)速，6312是11000rpm，22212是5600rpm，都大于正常使用1450rpm。故此選用22212軸承。生產(chǎn)實(shí)踐表明，采用了22212軸承以后，干燥機(jī)減速機(jī)支撐軸承在也沒(méi)有損壞過(guò)。

干燥機(jī)第二種故障表現(xiàn)為干燥機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的振動(dòng)，干燥機(jī)振動(dòng)主要來(lái)源于兩個(gè)部位，第一是滾圈與支撐托輥之間運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，第二是干燥機(jī)開(kāi)式齒輪副運(yùn)轉(zhuǎn)之間產(chǎn)生的。第一種振動(dòng)主要是支撐托輥與干燥機(jī)滾圈之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，滾圈與支撐托輥之間有靜摩擦也有部分滑動(dòng)摩擦，這樣就導(dǎo)致兩個(gè)滾圈在四個(gè)支撐托輥運(yùn)動(dòng)不同步，有的支撐托輥與滾圈之間運(yùn)動(dòng)是靜止的，有的支撐托輥與滾圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是滑動(dòng)的。針對(duì)這種狀況，采用了支撐托輥與滾圈加潤(rùn)滑油的方法，這樣基本保證滾圈與支撐托輥之間有潤(rùn)滑油作為中間介質(zhì)，這樣可以保證兩個(gè)滾圈與潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油與四個(gè)支撐托輥之間的步調(diào)相對(duì)一致，同時(shí)潤(rùn)滑油也起到一定的減震作用，實(shí)踐證明干燥機(jī)支撐托輪與滾圈之間添加潤(rùn)滑油，使干燥機(jī)的振動(dòng)降低到可以承受的范圍。第二種的振動(dòng)是開(kāi)式齒輪副運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)，這種振動(dòng)機(jī)理和滾圈與支撐托輥振動(dòng)是一樣的，也可以通過(guò)潤(rùn)滑的方法來(lái)解決。

為了解決干燥機(jī)整體振動(dòng)問(wèn)題，在干燥機(jī)周圍添加了自動(dòng)潤(rùn)滑站，定期、定時(shí)、定量給干燥機(jī)的支撐托輥，擋輪、開(kāi)式齒輪副添加潤(rùn)滑油，實(shí)踐證明這種方法是有效的。

3　小結(jié)

上述蒸汽干燥機(jī)兩種故障，是貴溪冶煉廠二系統(tǒng)常見(jiàn)的故障，現(xiàn)在已經(jīng)解決。隨著標(biāo)桿煉銅工廠的實(shí)現(xiàn)，日益老化的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)不能滿足快速生產(chǎn)的需要，要求設(shè)備管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備及時(shí)進(jìn)行更新、改造，更好適用標(biāo)桿煉銅工廠發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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［6］王營(yíng)帥，陳益芳.淺析化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)“危險(xiǎn)截面”的考慮［J］.中國(guó)石油化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量（化工技術(shù)），2014，10:21.

Analysis on 160T Steam Drying Machine Two Common Failures

MA Bang-yang
（Guixi Smelter，Jiangxi Copper Corporation，Guixi 335424，Jiangxi，China）

Abstract:Smelting workshop system 160T Steam drying machine was imported from KUMARA.It is the main equipment of Guixi smelter Smelting workshop.Its operating situation will directly affect the annual production task of smelting workshop.Since some design defects on drying machine and drive speed reducer，the gearbox high speed bearing always could be damaged easily.

Keywords:steam drying machine；open gear pair；actuating device；support roller；lubrication；word copper smelting factory bench marking

中圖分類號(hào)：TF802+.64

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1009-3842（2016）02-0078-03

收稿日期：2015-10-10

作者簡(jiǎn)介：馬榜樣（1980-），男，安徽宿州人，工學(xué)學(xué)士，機(jī)械工程師，主要從事設(shè)備管理工作。E-mail:mabangyang@gy.jxcc.com