小型堆取料机_硫磺堆取料机回转轴承故障分析与检维修方案优化
时间：2019-04-14 03:16:51 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：对国内首台大型硫磺堆取料机底部旋转轴承传统的检修方案进行探索，提出了新的检修方案：由原来的整体式轴承更换，改进为轴承分解检修，并对实施步骤进行优化，实现了安全高效检修。
关键词：硫磺取料机 轴承 优化
普光气田硫磺产量达到150万吨，约占中国石化硫磺总产量的四分之三，占国内硫磺产量的三分之一。普光气田业已成为全国最大的硫磺生产基地。
普光气田全面投产一年来，国外设备和国产设备逐渐露出一些问题，严重制约了生产，为此，天然气净化厂不断摸索设备“秉性”，并对其出现的问题，积极攻关，并完成了先导性试验改造，提高了生产效率、消除了安全隐患，确保了装置的平稳运行。
普光气田净化厂年储存转运固体硫磺200万吨，为满足生产需要，共建造两座大型圆形料仓，料仓直径80米。储运系统圆形料仓大型堆取料机于2009年5月开始安装， 9月11日，进入设备现场调试阶段。采用的是就地PLC控制系统，堆料机为悬臂式，可实现上下俯仰240度回转；取料机为刮板链条式，可以在仓内实现360度回转。堆取料机具有连续堆取散料能力，设备安全监控水平和自动化控制水平均在国内首屈一指。
一、设备简介
CSR500/1000.80圆形料场堆取料机（简称堆取料机），是圆形料仓的关键装卸设备，硫磺成型装置生产的成品硫磺经皮带输送至料仓堆取料机堆料臂皮带后下落至料仓内储存，在装车过程中由固定在料仓中心的门架式取料进行取料，链条刮板的旋转、取料门架的行走和取料臂的俯仰配合完成。
设备由悬臂堆料机、中心立柱、门架、行走机构、刮板机俯仰装置、刮板取料机、附属结构、电气司机室、电气系统等组成。中心立柱上部为悬臂堆料机的回转部，悬臂堆料机回转部下方为由回转轴承及回转驱动装置组成的回转机构，回转部中间的中心线上为悬臂堆料机的变幅铰点，上部通过回转轴承与栈桥皮带机架相连。中心立柱的中部为圆锥，中心立柱的下部为回转平台，回转平台与取料回转门架铰接，是取料设备的回转中心和支点，中心立柱的底部为支撑套设备的3个支腿和下部中心漏斗。
二、故障概述
普光气田净化厂1号硫磺料仓堆取料机已运行10个月，个别设备部件出现磨损，需进行维护保养。
1.初期故障
取料门架在行走过程中，中心立柱旋转轴承产生间歇性短暂异常声响。
2.后期故障
在初期故障发生2天后，取料行走电机带动的行走滚轮在料仓挡墙圆形钢轨上打滑跳动，取料回转门架大幅度摆动，并产生巨大声响，取料回转门架无法继续旋转。
三、事故原因及失效机理分析
堆取料机顶部堆料下料口被硫磺磨穿，成品硫磺沿中心立柱及格栅平台下落，由于堆取料机顶部落料斗被物料磨损和腐蚀，部分硫磺从落料斗破损处外溢，底部旋转轴承与中心立柱的间隙裙板密闭不严，颗粒硫磺进入轴承轨道内，造成轨道内滚柱表面磨损严重，硫磺粉泥在轨道与润滑油结合黏住滚柱，大机底部旋转轴承旋转阻力加大，最终旋转轴承无法旋转。
回转轴承周围布置8个润滑油嘴，由一台由DRB-P型电动干油润滑泵装置向其提供润滑油脂，细粉硫磺在轴承轨道堵塞润滑油嘴，导致润滑能力降低，轴承轨道内的润滑脂变质并与硫磺粉尘粘附结块，因回转轴承采用无保持架滚柱交叉滑动方式，轨道内的滚柱无法顺畅滑动。
四、维修方案
1.大轴承一般分解方案
国内生产的大型轴承受工艺和技术限制，无法生产对接式轴承，均为整体式轴承，进行轴承的更换，需将堆取料机上部皮带堆料机、电缆拖令、现场控制室，取料机门架等重型钢结构全部拆除，在完成轴承的检修更换后，进行原设备安装、电缆敷设和电气仪表调试等工作，需2台70吨吊车配合，整个检修周期至少一个月。
2.新工艺分解
如果把轴承上部的重量全部顶起，能够在外力大幅度降低的情况下将轴承进行旋转，利用轴承上的检修孔，可以将轴承内的滚柱取出更换并轨道的清理，大大缩短检修周期和量，但现场碰到的最大难题是如何保证取料机整体的平稳上移，通过放松刮板悬挂钢丝绳将刮板放在倾斜的硫磺上，降低整个门架的重量，根据现场门架的特点，优选7个支持点，其中门架旋转轴承底部360度均有分布三个点，此点承受需提升重量的70%，在门架中部优先2个点，防止门架突然的倾斜和倒塌，在门架行走机构处安装两个支持点，用于降低原门架行走机构支撑点的受力。
对取料机的顶点选择后，进行预制件的加工，现场选用100吨的螺旋千斤顶5个，50吨螺旋千斤顶2个，所有的千斤顶均为配合操作，为避免在升降过程中高度不一致，影响检修工作，在旋转轴承处中心立柱处预制3个滑动限位块，采用20mm厚的钢板，增加限位板的目的既可以避免抬升作业不协调导致的取料机发生轻微偏移，即使在取料机发生较大偏移时能够起到一定的保护作用。
在拆完旋转轴承与取料机的固定螺栓后，将给料机整体向上提升10厘米，给予检修所需较大的空间，对轴承滚柱进行煤油浸泡和轴承敲击，通过手动葫芦的牵引，将轴承进行旋转，利用轴承上的检修孔将轨道内的滚柱全面全部，取出后发现，所有滚柱表面已全部磨损，已无法使用，同时发现轴承内圈与中心立柱的固定螺栓已全部生锈，绝大部分螺帽在硫磺与中心立柱旋转过程中磨损严重，若不及时处理，可能导致螺栓松脱断裂造成取料机的坍塌，这是在检修初期未考虑到的。
五、结论
1.设计问题原密封裙板搭在可旋转的取料回转平台上未进行牢固固定，而在正常硫磺堆料过程中产生大量的细粉硫磺落在回转平台上，沿中心立柱与旋转平台的间隙进入回转轴承内。
2.维护保养问题，技术人员及维保人员在硫磺进入旋转轴承初期未采取有效措施，避免或减少细粉硫磺落入量，导致设备部件腐蚀严重、轴承滚柱滑动不顺畅。
3.中心立柱与回转平台间隙内添注大量锂基脂，并定期补充，加强轴承润滑，隔绝细粉硫磺。
4.更换堆料皮带落料斗为不锈钢材质，避免物料冲刷和腐蚀造成料斗漏料。堆取料机中心立柱内壁防腐刷漆，并封堵外漏口。
5.通过旋转轴承检修新工艺的现场应用，将检修周期由原来的个月缩短为6天。其中预制材料2天，整体抬升1天，滚柱的更换和轨道的清洗1天，更换固定螺栓1天，回装及试运行1天。该方法费用低、工期短、安全程度高，具有较强的实用性，对于硫磺生产储运和大轴承检维修具有一定的借鉴意义。
