作者:梁繼(jì)軍 中國鋁業青海分公司第三電解廠
摘要: 簡單分析了引(yǐn)風機軸瓦工作表麵磨損的原因和處理方法,實際(jì)應用中 損(sǔn)壞的巴氏合金 軸瓦經過焊(hàn)接修複後 ,使用(yòng)效果良好。 關鍵詞: 軸承 磨損 修複 中圖分類號:TH133.3 文獻標識碼: B 文章編號(hào): 1006-8155(2007)02-0034-03 Cause and Treatment Meathod of Worn Bearing Pads for Induced Draft Fan Abstract: Analyze the cause and treatment of worn working surface of bearing pads for induced draft fan, after welding repair ,the broken babbit alloy bearing pads in actual app li cation has good usage effect. Key words: Bearing Worn Repair 1 原因分析 煤炭、冶金、電力(lì)、化工等行業的收塵、通風係統都是利用鍋爐離心引風機實現的。其軸瓦一般是由優質灰(huī)鑄鐵或鑄鋼,如HT200或(huò)ZG230-450製成。在軸瓦的工作表麵鑄有一層具有(yǒu)一定強度、跑合性(xìng)能和減磨性能及耐磨性能良好的軸承襯,這種軸承襯很容易與軸頸形成一層油膜,對軸起到(dào)保護和潤滑作用。這種軸承襯材料通常(cháng)是巴氏合金,其弱點是機械強度低,並且與鋼鐵的貼附性較差(chà),受熱易熔化。引風機軸瓦工作表麵出現磨毛或(huò)有較輕的裂紋、掉塊,甚至局部(bù)脫殼,當厚度磨去2/3,引(yǐn)風機軸(zhóu)與軸(zhóu)瓦(wǎ)接觸角、側隙及接觸斑點達不到(dào)規定的技術要求時,被認為是軸瓦磨損。造成軸瓦磨損的原因主要有(yǒu)以下5個方麵(miàn)。 (1)合金層澆鑄有缺陷,存在微(wēi)細(xì)裂紋或有脫殼隱患,表麵粗糙,內有氣孔,投入運行後(hòu)自然磨損較快。 (2)軸承襯的潤滑油(yóu)不(bú)幹淨,有雜物,或者循環油(yóu)路不夠暢通,運行中供油不及時,增(zēng)加了軸瓦與軸(zhóu)頸(jǐng)的摩擦,導致軸瓦過早磨損。 (3)灰塵或(huò)物料進入軸瓦,導致軸(zhóu)瓦過早磨損。 (4)瓦與軸配研不好,軸承底座的內球麵與軸瓦球麵配研(yán)不好,接觸斑(bān)點分布不均勻(yún),使主軸瓦局部磨損較快。 (5)引風機(jī)過(guò)載,加重了(le)軸瓦(wǎ)的工作負(fù)荷,還會造成軸瓦過早磨損。 2 處理方法 如果軸(zhóu)瓦工作表麵是磨毛或(huò)輕(qīng)微磨損,一般(bān)可采用直接刮研的方法修理。 如果主軸瓦有輕微的裂紋(wén)、掉塊或局部磨損等缺陷,可采用刮研加補焊的方法進行修理。 對於軸(zhóu)瓦比較嚴重的磨損,一般采用3種(zhǒng)搶修方法:(1)當本廠設備和技術力量比較好時,可熔去巴氏合金舊襯,重新澆鑄、加工、刮(guā)研修複;(2)不熔去巴氏合金舊(jiù)襯,采用專用金屬噴槍在舊襯上(shàng)噴上一層新的合金,然後重新進行機加工(gōng),刮研修複;(3)不熔去(qù)巴(bā)氏合金舊襯,另在舊襯上用氣焊堆焊巴氏合金。 實(shí)際應(yīng)用Z廣(guǎng)的是氣焊(hàn)堆焊巴氏合金,故對其進行一些探討(tǎo)。 2.1 對軸瓦焊接修複(fù)的要求 2.1.1 因設備(bèi)轉子質(zhì)量大、轉速高(1000r/min ),要求軸瓦與設備(bèi)轉子軸工作麵保持良好(hǎo)潤滑,修複的(de)焊道內不能有氣孔、夾(jiá)渣、未熔合,且要保證焊道的釺接強度,以承受轉動時產生(shēng)的剪切應力。 2.1.2 修複後焊道表(biǎo)麵要恢複(fù)原始尺寸。 2.2 焊前準備 2.2.1 焊絲的製備 軸瓦的材料為(wéi)巴氏合金,型(xíng)號ZchSnSb11-6-0,是一種熔點很(hěn)低(240℃)的軟金屬。選用的焊絲與軸瓦材(cái)料相同,利用氧乙炔焰做熱(rè)源自行熔製而成(圖1)。焊絲的具體長度由(yóu)計算得出,用(yòng)軸瓦上巴氏合(hé)金體積除以焊絲截麵積,得(dé)出的數值再加上30%的餘量。焊絲熔製後,用刮刀倒去棱角,除去表麵氧化膜和渣孔,焊絲表麵處(chù)理不能使用砂紙或砂輪。

2.2.2 軸瓦表麵的處理 對於長(zhǎng)期處於潤滑油工況中的軸瓦,油分子已滲入機體,在焊接修複(fù)時(shí),這些滲油的表麵層阻礙金屬間的熔合,故應做認真清理。 首先,應對已(yǐ)損壞的軸瓦做(zuò)認真檢查,確定焊接修(xiū)複部位,在徹底清除軸瓦上的未熔化卻已過熱的(de)部位之後,使用金屬(shǔ)清洗劑對其表麵氧化膜和油汙做認真清洗(xǐ)。Z後,再用刮刀將要修複部位的破損層刮去,在此基礎上(shàng)再刮去0.2~0.5mm 深(或刮(guā)至軸瓦鑄鐵層)。 2.3 軸瓦焊接修複過程 2.3.1 預熱保(bǎo)溫軸瓦表麵處理之後,要將它 預 熱至(zhì)150~180℃,然後放置在電爐或烘爐上(shàng),保持溫度以減緩其在焊接修複時的(de)冷卻速度,這時要注意防止已處理過的軸瓦表麵再汙染。 2.3.2 焊接修(xiū)複工藝參數 選(xuǎn)用的焊炬型號為H01-6,1號噴嘴;乙炔壓力為0.02MPa。軸瓦殼體暴露部(bù)分(fèn)清洗(xǐ)之後,應先在底層釺接(jiē)(見圖2)。釺劑選30% 氯化鋅溶(róng)液,釺接層厚0.5~1.0mm ,釺焊接溫度為(wéi)180~200℃ 。焊炬采(cǎi)用中性火焰,焊接速(sù)度5~8cm/min ,一(yī)次焊道寬8~10mm ,厚3~4mm ,施焊2~3層,焊接層(céng)間溫(wēn)度150~200℃。釺接完畢後,進(jìn)行熔焊,要求 焊道表麵略高於軸瓦原始表麵。

2.3.3 焊接操作要點 (1) 采用平位焊接,左向焊法,焊接時焊炬、焊絲做鋸齒形擺動,與工件夾角要比焊接碳鋼材料略小,為 30°。填絲時,焊絲不能脫離熔池(chí)。 (2) 巴(bā)氏合金的熔點較低,底層釺接時,釺接(jiē)溫度不宜過高,否則非釺接部位的巴氏(shì)合金會產生過熱或熔化。 (3) 開始(shǐ)用角鋼和焊炬進行(háng)熔焊。為(wéi)確保焊道內(nèi)不殘留氣孔和夾渣,每層焊道完成後,要進行重熔。並使用(yòng)紫銅絲攪動熔池,以促進氣孔和夾渣上浮。重(chóng)熔時(shí),焊炬和焊絲擺動方(fāng)法以及速度與焊接時相同。 (4) 巴氏合金易氧化,為保證焊接質量,每層焊道及重熔完成後,都(dōu)要塗刷氯化鋅溶液(yè),並刷除焊道表麵的氧(yǎng)化物和浮渣。 (5) 當堆焊層的厚度過厚時,可采用(yòng)多層(céng)焊(hàn),堆焊表麵要比軸(zhóu)瓦原始表麵略高(gāo)。堆(duī)焊(hàn)過程中應注意,在焊道與原始表麵交界處不要產生咬邊(biān)和未熔合等缺陷(xiàn)。 2.3.4 焊後檢驗 表麵檢查,沒有氣孔(kǒng)、夾(jiá)渣和未熔合為合格。 2.4 焊後處理(lǐ) 采用刮削方(fāng)法恢複其原始尺寸,並使用假軸檢查刮削的效果。 3 修複實例 巴氏合金軸瓦由(yóu)於振動、磨損等原因導致損壞(huài)。損壞Z嚴重的軸瓦損(sǔn)壞麵達軸瓦全部(bù)麵積的 1/3 ,且部分位置軸瓦與(yǔ)軸瓦殼體發生 剝離 (圖 3),從而造成設備被迫(pò)停機,所以決定(dìng)采用氧乙炔氣焊對損(sǔn)壞的巴(bā)氏合金軸瓦進行修複。

(1)清理主軸瓦表麵,使其露(lù)出巴(bā)氏合金的(de)金屬光澤,嚴禁表(biǎo)麵有油汙。 (2)將軸瓦放在加熱爐內預熱至150~180℃。 (3)使用焊炬把(bǎ)Φ5~Φ6mm 的巴氏合金棒(bàng)釺焊到舊襯表(biǎo)麵上。釺焊的厚度為 0.5 ~ 1.0mm,焊條的成份應與基底巴氏合金(jīn)的成份相同(tóng)或相近。 (4)使用角鋼和焊炬進(jìn)行熔焊(hàn)(如圖1),熔焊溫度保持在(zài)180~200℃。每層焊道完成後,要(yào)進行重熔。並用直徑5mm的紫銅(tóng)絲攪動熔池,以促進氣孔和熔(róng)渣上浮。重熔時,焊(hàn)炬和焊絲擺動方法以及速度與焊接時相同。 (5)觀察焊縫的焊接質量,保證焊接效(xiào)果。 (6)刮研修複。 采用刮削方法(fǎ)恢複其原始(shǐ)尺寸,並使用假(jiǎ)軸檢查刮削的效果。 (7)實際使用,檢驗修複效果。 4 修複注意事(shì)項 不管采用哪種方法修複的軸瓦(wǎ),安裝時都必須達到以下要求: (1)軸承合金與瓦的鑄合應嚴密、牢固,不得有脫殼、裂紋(wén)、氣孔等缺陷,特別是在90°接觸區(qū)內不得有任何缺陷; (2)對需要刮(guā)研的球麵瓦(wǎ),應檢查球麵(miàn)瓦與所配中空軸(zhóu)軸(zhóu)頸的接觸情況。要求在60°包(bāo)角和全瓦接觸區形成(chéng)連續均勻分布的(de)接觸(chù)帶,接觸研點不應少於12點/25mm×25mm 。對(duì)不刮瓦的重力(lì)靜壓軸承,按圖紙要求檢查側隙; (3)軸瓦的公稱包角為120°,其(qí)尺寸偏差應符合表l的規定。
5 結論 (1)利用焊(hàn)接法修複巴氏合金軸瓦,既節約了維修成本,又保障了設(shè)備正常運(yùn)行。 (2) 利用這種焊接方(fāng)法,修複(fù)了巴氏合金軸瓦5個,使(shǐ)用後(hòu)發現與新軸瓦效果相同,達到了新軸瓦使用時間(24個月)。我公司(sī)使用該類軸瓦的設備有60餘(yú)台,共有軸瓦120多副,按照軸瓦使用周期2年(nián)計,我公(gōng)司每年購買新軸瓦60副。由於軸瓦大小不同,價格略有差(chà)異,取均值每副軸瓦按2000元計,每年節約12萬元。因此,這是一種值得推廣的(de)修理方法。