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啤嶺機電設備（上海）有限公司
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淺析火電廠輸煤設備軸承跑外圓的處理方法

2013-12-30

李興學
（神華集團國能檢修總公司，河南焦作 454001）
　　摘　要：結合現代火電廠輸煤設備檢修工作實際，詳細地分析輸煤設備中軸承跑外圓的各種原因，提出各種解決辦法并分析其實用性和適用性，從而找出Z適宜的解決方案。
　　關鍵詞：軸承跑外圓；電刷鍍；鑲套
　　0　引言
　　在現代火力發電廠中，傳統的機爐電熱設備在生產處于很重要的地位，管理等各方面要求都很正規和嚴格，各級領導也很重視。相比而言對輸煤系統的要求就不是那么嚴，一些檢修運行標準、檢修運行制度及執行力度等也低于主機設備要求，具體到現場設備，因為上述等原因造成軸承跑外圓的現象也比主機設備多很多，極大地影響力輸煤系統的安全運行。所以必須對此問題進行認真分析和研究。
　　1　火電廠輸煤設備中軸承跑外圓的原因
　　1.1 設計的影響
　　在現代的火力發電廠設計中，輸煤系統中安裝的減速機也都和主機同步，基本上都是FLENDER（弗蘭德）和SEW的，而電動機一般還是國產的，當電動機和減速機中心不照時，電動機的首端軸承和端蓋就成了受力Z大的部件，因進口減速機的質量好、剛性大，故造成的直接后果就是電動機軸承外圈松動從而導致跑外圓現象。

圖1　正常軸承內外圈；圖2　跑外圓的軸承外圈
　　1.2 檢修標準的影響
　　在現代火力發電廠中，傳統的機爐電熱設備在生產處于很重要的地位，管理等各方面要求都很正規和嚴格，輸煤系統上的設備標準就低了很多。如汽輪機要求振動值不得大于0.03mm。輸煤皮帶機上聯軸器找中心時一般要求同心度不大于0.3mm即可，差別見此一斑。同心度偏差大的直接后果就是軸承跑外圓。
　　1.3 檢修人員的影響
　　檢修人員的個人素質高低也會直接或間接導致跑外圓現象。如個別檢修人員認為很多輸煤設備上聯軸器都是彈性梅花塊加上限矩型液力耦合器組成，本身允許一定程度偏斜，就是中心不正關系也不大。還有就是很多輸煤檢修工壓根就只會用三角尺和塞尺找中心，找正精度肯定也高不到哪去。 
　　2　上述三個影響的對策
　　2.1 設計方面輸煤系統設備減速機用進口的，電動機也要選用國產正規大廠生產的才行，且初次安裝時一定要保證很高的同心度。
　　2.2 在設計和執行檢修運行標準時，輸煤系統應和主機設備看齊，并在日常檢修和運行中嚴格執行。
　　2.3 培訓是Z大的福利，公司應有計劃地組織對檢修人員的技術培訓，以提高個人專業素質。
　　3　跑外圓的具體解決辦法分析
　　3.1 打麻點法
　　3.1.1 具體方法
　　打麻點就是在跑外圓的軸承座四周用樣沖沖一些有規律的樣沖眼，用來增加內圈尺寸，同時增加和軸承的結合力，從而使軸承得以固定的方法。打麻點也要講技術,點要均勻，打擊角度、力度要一致，還要根據軸承大小、松動情況決定麻點密度，有時打一次后覺得松還要在原點再打一次。可以根據端蓋內圈尺寸和磨損程度進行綜合判斷，從而決定樣沖尖的角度、樣沖眼的大小、打擊力度及數量等。
　　3.1.2 效果
　　在現場實際工作中打麻點Z是常用，它施工方便迅速，可以快速地修復設備，使生產設備迅速恢復到正常狀態。缺點：不能支持設備長時間穩定運行。主要適用于磨損較輕的端面、不具備其他處理條件的情況或應急使用上。
　　3.2 鎖固膠法
　　3.2.1 具體方法
　　鎖固膠施工就是將此類膠水涂抹在軸承外圈或端蓋內圈上，進而恢復配合件正常配合間隙、阻止軸承跑外圓的一種常見方法。根據現場生產需要可以分為很多種，主要有金屬修補劑、厭氧型快速固化膠、通用型圓柱形固持膠、高強度圓柱形固持膠、環氧樹脂AB膠、耐機油型固持膠、耐高溫型固持膠等。對于火電廠輸煤設備的軸承跑外圓而言一般選用通用型圓柱形固持膠即可。通用型圓柱形固持膠的強度適中，Z大填充間隙可達0.1mm-0.25mm，施工簡單，效果持久，鎖固力強，10-30分鐘達到初固化狀態，24小時后達全固化狀態。應用效果較好的有湖北回天膠業、東莞漢高樂泰等。

圖3　通用型圓柱形鎖固膠
　　3.2.2 效果
　　實際工作中鎖固膠應用還是很常見的，它具有施工快、工藝簡單、鎖固持久等優點。適用于磨損中等及以下或需要緊急處理的設備上，磨損較大的情況使用時設備中心易偏移。缺點：設備再次拆卸時會很麻煩，因為粘的緊，強度大，一般需要加熱拆卸才行。
　　3.3 墊銅箔法
　　3.3.1 具體方法
　　顧名思義，就是在軸承和端蓋間墊上厚度適合的銅箔來達到正常配合間隙的方法。主要適用于不具備其他處理條件的情況或應急使用上。
　　3.3.2 效果
　　墊銅箔主要適用于磨損較嚴重的設備上，如果墊好的話也能較長時間保證設備的安全運行。缺點：很難保證轉機的中心位置且需要檢修人員具備較高的裝配水平。
　　3.4 電刷鍍法
　　3.4.1 具體方法
　　電刷鍍技術是應用電化學沉積原理，在金屬表面選定部位快速沉積金屬鍍層的一種表面處理技術。按具體情況一般有2～6道工序，包括清潔、修整、電凈（除油）、活化、鍍過渡層、鍍工作鍍層。其目的在于強化、提高工件表面性能，改變工件尺寸，改善機械配合，修復因超差或因磨損而報廢的工件等。
 
圖4　軸承座電刷鍍；圖5　轉軸電刷鍍
　　3.4.2 效果
　　電刷鍍技術適用于各種磨損程度（特別嚴重磨損除外）的軸承跑外圓修復工作，且設備投資不大，鍍層厚度可控，修復效果很好。缺點：需要較長時間，工藝復雜。
　　3.5 軸承外圓鍍錫法
　　3.5.1 具體方法
　　鍍錫就是在軸承外圓焊錫，以加大軸承的外徑的方法。具體鍍錫操作方法：用250W以上大號電烙鐵、助焊劑用鹽酸加鋅配制、在外圓上鍍4-5處即可，可用外來熱源輔助加熱及保持溫度。
　　3.5.2 效果
　　總體效果還可以。缺點：施工工藝復雜，施工時間長。適用于磨損較輕、尺寸小的軸承及不具備其他處理條件的情況或應急使用上。
　　3.6 埋絲法
　　3.6.1 具體方法
　　據端蓋大小在端蓋內側分別鉆三或四個M5-M8的孔，再攻絲旋入鋁螺絲或一般螺絲，然后再折斷或一般螺絲銼刀修平略高即可。
　　3.6.2 效果
　　用在較小的端蓋和磨損較輕的端蓋上效果較好。缺點：容易導致中心位移，非長久之計。
　　3.7 鑲套法
　　3.7.1 具體方法  將軸承座孔清洗干凈后，鏜大5～10mm，鑲套后鏜至設計尺寸。其優點是方法簡單、成本低、修復時間短。還有一種銅焊法具體工藝是：先將軸承座孔清洗干凈并鏜大5～6mm，再將殼體放至烤箱加熱至400 ℃左右預熱；焊接前將座孔加熱至紅熱狀態（約900~950 ℃），用火焰燒融銅焊條使溶化后的銅合金滲入鑄件表面層的小孔進行焊補；焊后放入烤箱（溫度在250℃左右）緩慢冷卻；Z后將孔鏜至設計尺寸。其優點是：修復后軸承座孔的抗沖擊、抗振性好，修復后軸承座孔質量較穩定，使用周期較長。缺點是：焊修工藝較復雜，時間長，焊條成本較高；銅合金較軟，修復后易磨損，磨損較薄后容易掉皮，從而使軸承產生偏磨、發熱和發響現象。
　　3.7.2 效果
　　在火電廠一般使用前一種鑲套法，適合于磨損特別嚴重的跑外圓情況，一般應用于毫米級以上的磨損，修復后使用效果良好，設備能長時間安全運行。因一般火電廠就有機加工設備或機加工外包車間，所以在本廠內就能解決此問題。
　　3.8 激光熔覆法
　　3.8.1 具體方法
　　是指以不同的填料方式在被涂覆基體表面上放置選擇的涂層材料，經激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料成冶金結合的表面涂層，從而顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電器特性等的工藝方法。

圖6　軸承座激光熔覆；圖7　箱體激光熔覆
　　3.8.2 效果
　　對軸承座進行激光熔覆修復可以一勞永逸，適用于比較昂貴的現場設備修復。缺點：設備貴、技術復雜、不經濟、不易普及。
　　3.9 更換法
　　3.9.1 具體方法
　　顧名思義就是用新的端蓋更換磨損嚴重的端蓋。
　　3.9.2 效果 
　　效果Z好。
　　4　結論
　　以上所講的軸承跑外圓處理方法的實際應用如下：
　　（1）如果軸承跑外圓磨損情況較輕，使用打麻點法和鎖固膠法。
　　（2）軸承跑外圓磨損情況適中，使用鎖固膠法和電刷鍍法。
　　（3）軸承跑外圓磨損情況嚴重，使用電刷鍍法和激光熔覆法。
　　（4）軸承跑外圓磨損情況特別嚴重使用鑲套法。
　　（5）設備磨損的沒有修理價值時使用更換法。 
　　從處理后的設備運行情況看，電刷鍍法、鑲套法、激光熔覆法、更換法是Z能支持設備長時間安全運行的。從應用經濟性和修復后設備的穩定性方面考慮，電刷鍍法、激光熔覆法、鑲套法是Z好的選擇。從搶修設備的及時性看，打麻點法和鎖固膠法是Z好的選擇。當然，具體情況還是需要工作人員認真分析后結合自己工作單位實際情況再決定具體使用方法。
　　參考文獻： 
　　[1]張強.燃料設備檢修.北京:中國電力出版社.2011.
　　[2]吳宗之.安全生產技術.北京:中國大百科全書出版社,2011