王偉強(qiáng)，羅濤

（中國石油廣東石化分公司，廣東揭陽 515200）

0 引言

旋轉(zhuǎn)破塊喂料器是UNIPOL 聚丙烯裝置脫氣倉下部用于旋轉(zhuǎn)輸送聚丙烯粉料的重要的獨臺設(shè)備，且位于裝置100 多米高的造粒廠房頂部脫氣倉框架中部位置，日常檢維修不便。如果故障停機(jī)將導(dǎo)致物料中斷迫使擠壓造粒機(jī)停車，處理不及時甚至可能導(dǎo)致裝置停車，為了保證裝置的長周期運行，對旋轉(zhuǎn)破塊喂料器運行尤其是檢維修方面，提出更高的要求。

1 旋轉(zhuǎn)破塊喂料器的結(jié)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)破塊喂料器主要部件有喂料器總成、一體式底座、液壓馬達(dá)、齒形聯(lián)軸器等（圖1），其中喂料器總成主要部件殼體、轉(zhuǎn)子等（圖2），附屬設(shè)備還包括液壓油系統(tǒng)和殼體異型保溫。

圖1 旋轉(zhuǎn)破塊喂料器主要部件

圖2 喂料器總成結(jié)構(gòu)

當(dāng)物料（粉末、顆粒物料、粉?；旌衔锏龋┩ㄟ^上法蘭進(jìn)入喂料器時，物料落入由多個槳和軸組成的等分結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子型腔內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)子組件被變頻電機(jī)或液壓馬達(dá)驅(qū)動轉(zhuǎn)動時，任何沒有掉落到轉(zhuǎn)槽中的物料就會被喂料器頂部兩側(cè)的切刀進(jìn)行切割。轉(zhuǎn)子攜帶物料繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，一旦到達(dá)給料機(jī)底部，物料就會依靠重力從轉(zhuǎn)子的下法蘭中排出。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)回到起始位置，然后循環(huán)重復(fù)，連續(xù)不斷地向下游卸料。

當(dāng)物料顆粒均勻時，只需要較小的操作功率，物料就很容易通過喂料器。如果工藝過程中有大塊料形成，則喂料器可以在切刀和內(nèi)部轉(zhuǎn)子之間剪切大塊料。在運行過程中，喂料器的驅(qū)動載荷控制是通過液壓馬達(dá)驅(qū)動油泵電機(jī)的負(fù)載電流傳感器實現(xiàn)的，并且自動通過正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)模式來切割清除大塊料，正反轉(zhuǎn)循環(huán)往復(fù)3 次，每次時間可以設(shè)定。如果破塊成功，延時后回到原前進(jìn)方向。如果經(jīng)過破塊程序仍無法清除大塊料，喂料器將報警并自動停機(jī)。

2 日常維護(hù)

設(shè)備在使用過程中，零件總會逐漸磨損和腐蝕、斷裂導(dǎo)致因故障而停機(jī)，加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)維修，及時掌握零件磨損情況，在零件進(jìn)入劇烈磨損階段前，進(jìn)行修理更換，就可防止故障停機(jī)所造成的經(jīng)濟(jì)損失。例如，旋轉(zhuǎn)破塊喂料器應(yīng)該按照表1 的日常維護(hù)計劃表進(jìn)行檢查，以保證操作人員的安全和延長設(shè)備使用壽命。

表1 旋轉(zhuǎn)破塊喂料器的日常維護(hù)計劃

另外，在設(shè)備安裝一周以后要對所有的螺栓進(jìn)行緊固，同時每周檢查頂部切刀的間隙，直到一個磨合期結(jié)束。

3 旋轉(zhuǎn)破塊喂料器故障分析與處理措施

設(shè)備的故障征兆會表現(xiàn)在性能方面和外觀方面，如異常響聲、異常振動、跑冒滴漏、有特殊氣味、甚至突然自動停機(jī)等故障現(xiàn)象。設(shè)備故障按技術(shù)性原因機(jī)型分析，可分為四大類，即磨損性故障、腐蝕性故障、斷裂性故障及老化性故障。

3.1 軸承損壞故障

（1）故障現(xiàn)象。喂料器驅(qū)動端采用滾動軸承，運行3 年多后巡檢時發(fā)現(xiàn)軸承箱有水平裂紋，裂紋寬0.5 mm、長120 mm（圖3）。

圖3 軸承箱故障

（2）原因分析。喂料器是低速重載型設(shè)備，尤其在破大塊時載荷最高可達(dá)10 000 N·m，軸承采用潤滑脂潤滑滾動軸承，潤滑對軸承的運轉(zhuǎn)及壽命有極為重要的影響。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)軸承和軸封之間的軸承支架位置有大量結(jié)焦的潤滑脂，且未按規(guī)定進(jìn)行日常維護(hù)并記錄，由此判斷喂料器軸承存在潤滑不良是導(dǎo)致軸承箱損壞的主要原因。軸承箱是一種起支撐和潤滑軸承作用的箱體零件，同時承受設(shè)備在工作時產(chǎn)生的軸向和徑向力。軸承箱的材料一般為鑄鐵和鑄鋼，而旋轉(zhuǎn)破塊喂料器的軸承箱采用鑄鐵材料，強(qiáng)度低、抗沖擊能力差，這也可能是導(dǎo)致其損壞的原因之一。

（3）處理措施?？紤]到裝置長周期運行，且軸承溫度、振動正常，于是在軸承外套安裝卡具對軸承進(jìn)行保護(hù)，并且要求操作人員和維保人員每天不間斷進(jìn)行特護(hù)巡檢，監(jiān)測軸承的溫度、振動、聲音情況并補(bǔ)充定量潤滑脂。在尋找裝置停車檢修的窗口期后，更換鑄鋼材料的新軸承箱，并按照維護(hù)計劃表進(jìn)行維護(hù)后保持平穩(wěn)運行。

3.2 聯(lián)軸器故障

（1）故障現(xiàn)象。喂料器的聯(lián)軸器有兩種，其中液壓油泵采用梅花聯(lián)軸器，而液壓馬達(dá)和喂料器轉(zhuǎn)子之間采用鼓形齒形聯(lián)軸器。液壓油泵操作人員巡檢時聽到有異響，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)梅花聯(lián)軸器橡膠梅花彈性體斷裂，而且金屬爪出現(xiàn)磨損；齒形聯(lián)軸器檢查拆解時發(fā)現(xiàn)，齒輪出現(xiàn)磨損，個別齒已經(jīng)斷裂。

（2）原因分析。梅花聯(lián)軸器也叫爪形聯(lián)軸器，是由兩個金屬爪盤和一個彈性體組成。液壓油泵梅花聯(lián)軸器彈性體采用中空結(jié)構(gòu)橡膠材質(zhì)的梅花形彈性體，梅花彈性間隔體由于老化等原因損壞或失效，扭矩傳遞并不會中斷，同時兩軸套的金屬爪嚙合在一起繼續(xù)傳遞扭矩，這很可能是導(dǎo)致設(shè)備故障的原因[1]。

鼓形齒形聯(lián)軸器由齒數(shù)相同的內(nèi)齒圈和帶外齒的凸緣半聯(lián)軸器等零件組成，徑向尺寸小，允許較大的角位移，可以改善齒的接觸條件，提高傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，承載能力大，適用于低速重載工況[2]。在工作時，利用內(nèi)外齒嚙合來實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器間的扭矩和旋轉(zhuǎn)運動的傳遞，兩軸產(chǎn)生相對位移，內(nèi)外齒的齒面周期性作軸向相對滑動，必然形成齒面磨損和功率損耗，因此齒式聯(lián)軸器需在良好潤滑和密封的狀態(tài)下工作。拆解時發(fā)現(xiàn)潤滑脂已經(jīng)干涸且顏色發(fā)黑，證實了聯(lián)軸器是由于潤滑不良導(dǎo)致齒輪損壞故障。

（3）處理措施。梅花聯(lián)軸器根據(jù)實際應(yīng)用選擇高強(qiáng)度聚氨酯的梅花彈性間隔體材料，它耐磨耐油，承載能力大，使用壽命長，具有良好的減振、緩沖和電氣絕緣性能。另外整體更換齒形聯(lián)軸器，定期檢查并補(bǔ)充潤滑脂。

3.3 軸封泄漏故障

（1）故障現(xiàn)象。填料密封又稱壓緊填料（Gland Packings）密封，俗稱盤根（Packings）密封。旋轉(zhuǎn)破塊喂料器軸封采用填料密封方式，運行一定周期后軸封處出現(xiàn)氮氣泄漏甚至有物料細(xì)粉。

（2）原因分析。填料裝入填料腔以后，經(jīng)壓蓋螺絲對它作軸向壓縮，當(dāng)軸與填料有相對運動時，由于填料的塑性，使它產(chǎn)生徑向力，并與軸緊密接觸。只有受到一定的壓緊力時，填料才能產(chǎn)生一定的徑向形變，充實軸與填料筒內(nèi)壁之間的間隙，從而起到密封作用。當(dāng)壓緊力很小時，填料的徑向形變很有限，密封效果比較差，甚至出現(xiàn)大量泄漏。

（3）處理措施。需要經(jīng)常對填料的壓緊程度進(jìn)行調(diào)整，補(bǔ)償填料因體積變化所造成的壓緊力松弛。顯然這樣經(jīng)常擠壓填料，最終將使盤根枯竭，所以定期更換填料很有必要。

3.4 液壓油系統(tǒng)故障

旋轉(zhuǎn)破塊喂料器液壓油系統(tǒng)包括液壓油箱、油泵、油冷卻器和油冷風(fēng)機(jī)和雙油過濾器等，其中液壓油系統(tǒng)常見故障有液壓馬達(dá)和油泵油封泄漏、油箱油位低、油過濾器堵塞和油溫高等。

液壓馬達(dá)和油泵油封均采用的是骨架油封，目的是將傳動部件中需要潤滑的部件與外部環(huán)境隔離，防止?jié)櫥蜐B漏，由油封體、加強(qiáng)骨架和自緊螺旋彈簧三部分組成。

油封泄漏故障原因與處理措施包括：①唇口不良或彈簧質(zhì)量不佳或失效等制造質(zhì)量不佳，造成早期泄漏，更換油封彈簧或油封；②唇口損傷，油封變形等裝配不良而發(fā)生泄漏，需要重新裝配；③潤滑不良、軸表面光潔度低、液壓管路系統(tǒng)太臟等原因造成唇口工作面磨損或老化，需要定期化驗油品并補(bǔ)充或更換液壓油，出現(xiàn)泄漏及時更換油封。

液壓油中含有灰塵、鐵屑等雜質(zhì)，長期就會堵塞過濾網(wǎng)，通過檢查壓差表狀態(tài)來切換并清理或更換油濾芯，保證液壓油清潔、暢通。液壓油泄漏和化驗等原因會導(dǎo)致液壓油損失，當(dāng)油箱油視鏡的油位達(dá)到1/2 時就需要及時補(bǔ)充液壓油。油冷卻器采用的翅片風(fēng)冷卻方式，當(dāng)風(fēng)機(jī)故障或翅片被油污堵塞都會導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降，從而造成油溫高，這時就需要定期清理油污并及時維修排除風(fēng)機(jī)故障。

3.5 其他故障

旋轉(zhuǎn)破塊喂料器還會有卡料和轉(zhuǎn)速等故障出現(xiàn)。如果當(dāng)有大塊料經(jīng)過喂料器多次反復(fù)切割仍未切除就會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)破塊喂料器聯(lián)鎖停機(jī)，這時就需要維修人員及時打開檢修門并與操作人員配合清理掉塊料。

4 結(jié)束語

旋轉(zhuǎn)破塊喂料器穩(wěn)定運行對裝置的長周期生產(chǎn)至關(guān)重要。本文給出了日常維護(hù)工作計劃并分享常見故障分析，以便指導(dǎo)設(shè)備日常維護(hù)減少故障發(fā)生，以及當(dāng)故障發(fā)生時及時排除故障，確保裝置穩(wěn)定運行。