摘　要：文章分析了魯奇第IV代氣化爐煤鎖下閥傳動軸外竄原因，判斷出傳動軸（zhóu）在設（shè）計上存（cún）在的（de）缺陷，通過在煤鎖下閥軸端增加（jiā）止推軸承，進而減（jiǎn）少甚至杜絕（jué）煤鎖下閥傳動軸外竄，確保氣化（huà）爐的長周期穩定運行。
　　關鍵詞（cí）：煤鎖下閥；傳（chuán）動軸；止推軸承
　　山西潞安煤基合（hé）成油有限公司氣化車間加壓（yā）氣化裝置是德國魯奇公司的第四代產品，國產化以後由化二院（yuàn）設計，國內製造生產。煤鎖是氣化爐配套的帶壓（yā）加煤（méi）關鍵設備，承擔著氣化爐的進料工作（zuò），在循環進料期間，煤（méi）鎖下閥必須關嚴才能進行加（jiā）煤操作，即煤鎖下閥必須動作靈活到位，無異常。由於煤鎖加煤次數非常頻繁（fán），煤鎖內工作壓力一直處於0～3MPa之間循環間隙充泄壓（yā），從而造成煤（méi）鎖下（xià）閥傳動（dòng）軸軸端（duān）麵（miàn）一直處在3MPa的間隙外推力下（xià）工作，致使軸肩及墊環（huán）異常（cháng）磨損而導致軸外竄，Z終（zhōng）因軸銷與軸承摩擦，造成下（xià）閥軸不動作而停車，這一問題給氣化爐（lú）連續高負荷運行帶來極大的隱患和故障。同類企業—山（shān）西天脊集團和（hé）河南義馬煤氣化廠的氣化爐煤鎖也存在類似情況，都是出現故障後被迫停車（chē）處理。為（wéi）此，經過反複研究和摸索實踐（jiàn），在對（duì）煤鎖（suǒ）下閥軸外端麵增加止推軸承，消除了煤鎖下（xià）閥軸外竄的現象，取得了明顯的效果。
　　1　煤鎖及煤鎖下閥結構
　　1.1 煤鎖
　　煤（méi）鎖是將煤倉內的煤（méi）間歇加入氣（qì）化爐的壓（yā）力容器。上部與煤倉相連（lián），下部與氣化爐相連。煤鎖外徑3000mm，總高3800mm，壓力3.16MPa，容積12.1m³。結構中（zhōng）間為圓柱形筒體，上部連接蝶形（xíng）封頭，上、下進出口處各有煤鎖上、下閥控製。側向接有煤鎖（suǒ）充、泄壓管線及驅動煤鎖下閥動作的傳動軸。
　　1.2 煤鎖下閥
　　煤鎖下閥為圓盤閥，閥（fá）座固定在煤鎖（suǒ）與氣化爐相連法蘭內側，閥頭與閥杆用螺栓連接（jiē），閥杆在煤鎖導（dǎo）向筒內有兩個滑動支撐點，導向筒的支撐架固定在煤鎖內壁上，導向筒內的閥杆與煤鎖（suǒ）內（nèi）的內擺杆90°滑動連接，內擺杆與軸通過中（zhōng）間銷連接，軸延伸到煤鎖外，通過煤鎖外的（de）液壓（yā）驅動裝置帶動閥頭上下移動，實（shí）現（xiàn）下閥開關功能。
　　2　煤鎖下閥傳動軸原設計結構及運行（háng）情況
　　2.1 煤鎖下閥（fá）傳動軸原設計結構
　　煤鎖下閥原設計為通（tōng）過液壓驅動裝置（zhì）-外（wài）擺杆-傳動軸-內擺杆-閥杆的同步動作達到下閥的開關功能（néng）。由（yóu）於煤（méi）鎖是壓力容器，且頻（pín）繁地間歇加煤，煤鎖下閥傳動軸又是由（yóu）煤鎖內部延伸到外部，即煤鎖下閥軸是由高壓端伸到（dào）常壓端的，所以煤鎖下閥傳動軸勢必要有向外的間歇（xiē）氣壓（yā）推力作用在煤鎖下閥軸上（傳動軸的（de）軸端麵受力約40kN）。原設計是由安裝在煤鎖下閥（fá）傳動軸常壓端的軸承套、軸承、墊環（huán）等裝置與煤鎖本體通過螺栓連接，墊環與傳動軸的軸肩用直徑8mm的銷釘（dìng）定位，通過墊環（huán）與軸承的相對運動來達到軸向固定和保（bǎo）護下閥（fá）軸正常使用的目的。其中軸材質為35CrMo，軸肩倒角為R4mm，直徑（jìng）為129.5mm；墊環材質為（wéi）35號鋼，其與軸（zhóu）肩配合倒角為R6mm，僅（jǐn）用1個（gè）直徑為8mm的（de）銷釘與軸肩定位;軸承材質為QT500-7（見圖1）。

圖1 煤鎖下閥軸原設計結構

　　2.2 運（yùn）行情況
　　在煤鎖間歇加煤運行過程中，煤鎖經過一段時（shí）間的運行，就會出（chū）現煤鎖（suǒ）下伐傳動軸的軸肩與（yǔ）墊環（huán）之間的定位銷釘磨損或折斷，造成墊環與軸肩做（zuò）相對運動而磨損，致使軸外竄（cuàn）（經實測：外竄量不得大於27mm，否則中間銷將與煤鎖內壁接觸摩擦Z終卡死，導致下閥（fá）不動作），進而（ér）導致煤鎖下閥不（bú）能正常動作，影響氣化爐（lú）的（de）正常（cháng）加煤，自2008年8月氣化爐開車以來，因處（chù）理煤鎖下閥軸外竄，氣化爐被（bèi）迫降（jiàng）負荷多次（cì），直接對係統連續高負荷運行帶來隱患，另外（wài）煤鎖下（xià）伐所處位置溫度高、檢修空間狹小且為高空作（zuò）業，給檢修帶來了極大的困難和勞動強度。
　　3　煤鎖下閥傳（chuán）動軸外竄原因分析（xī）
　　煤（méi）鎖下閥傳動軸外竄主要是煤（méi）鎖下（xià）閥傳動軸軸肩與（yǔ）墊環磨損嚴重，達到一（yī）定程度後（墊環幾乎磨損掉，軸肩磨（mó）損嚴重），軸承套、軸承和（hé）墊環的組合達不到軸向固定保護下閥傳動軸的作用。通過對損壞的（de）傳動軸檢查和分析，以及與其（qí）他使用魯奇第IV代氣化爐的（de）生產單位比對，初步認定為：①傳動軸軸（zhóu）肩和墊環的配合存在問題，墊環與（yǔ）軸肩（jiān）隻用（yòng）一個直徑為8mm的銷釘定位，銷釘在受力的情況下極易折斷，造成墊環與軸肩摩擦磨損，而按設計是墊環與軸承摩擦；②傳動軸材質需改進；③墊環材質較軟，極易磨損；④傳動軸承受的壓（yā）力（lì）過大，墊環和軸承的組合不足以消除傳動軸外竄。
　　4　煤鎖下閥傳動軸的改造
　　通過現場勘查、分析及可行性（xìng）論證（zhèng）後（hòu），決定在目前條件下，采取（qǔ）如下措施：①將（jiāng）墊環與軸肩結合（hé）麵間斷焊接，消除銷釘折斷以後致使墊環與軸肩旋轉摩擦（cā）；②將傳動軸Z外端加裝止推（tuī）軸承（選用止推軸承型號為9069324），止推軸承固定在軸承固定架上，軸（zhóu）承固定架與（yǔ）氣化爐下閥傳動軸的支撐架（jià）選用M30螺杆做固定（dìng）拉杆，一端與下閥傳動軸支撐架焊接，另一端用螺（luó）帽固定。為（wéi）方便定位及距離的調整，將固（gù）定架設計為橫向開槽和縱向使用螺杆的可（kě）移動式固定（dìng）法（見圖2）。

圖2 煤（méi）鎖下閥軸改造後結構

　　5　煤鎖（suǒ）下閥傳動軸改造後使用情況及（jí）效果
　　煤鎖下閥傳動軸改造後使用效果十分明顯，加止推軸承以（yǐ）後，氣化爐的並運（yùn）率和負荷率逐（zhú）步提高，扭轉了生產的被動（dòng）局（jú）麵（miàn）。近一年內，未再發（fā）生下（xià）閥（fá）傳動軸外竄現象。五台氣化（huà）爐並運率達到了（le）95%以上，單爐負荷率（lǜ）達到（dào）了設計的（de）125%，總產氣（qì）量達到了原設計的130%。實現了氣化爐的長周期連續安全穩定運行。
　　6　需進一步改造的設想
　　自改造以來，效（xiào）果比較明顯，但是在使用（yòng）當中，也存在一些需（xū）進一步改進（jìn）的地方，具體如下（xià）：
　　1）因所用的固定拉杆（gǎn），一端是與下閥傳動軸（zhóu）的支撐架采（cǎi）用（yòng）焊接的方式連接（jiē），焊縫有時候會出現開裂現象。
　　2）施工是在現場（chǎng）手工組對，所裝止推軸承與傳動軸的中心存在一定的偏差，軸承滾珠（zhū）與軸承外圈又是錐麵配合，使用一段（duàn）時間後，滾珠會（huì）出現跑偏現象。
　　3）因中心的偏差（chà），會造成（chéng）2根固定螺杆存在受力不均勻（yún）的情況，出現拉斷的（de）現象。鑒於以上情況，今（jīn）後可考慮在軸承套、墊環和軸肩的位置上做改進（jìn），選用相應（yīng）的軸承進行內（nèi）部鑲嵌，以消除（chú）在其外部安裝止推（tuī）軸承所帶來的不足。