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进口罗茨风机零件修复技术

核心提示:进口罗茨风机零件的修复,着重阐述罗茨风机主要零件修复在设备检修工作中的应用。

关 键 字:罗茨风机 修复技术 转子 同步齿轮

一、前言

石化厂聚烯烃车间粉料输送系统,使用进口罗茨风机(C310、C320、C850型),随着使用年限增长,检修期临近。因进口备件价格高,进货周期长,已威胁到化工生产的连续性。备件的国产化与修复技术,已成为保证风机正常运转的重要途径。

二、零部件的国产化

目前,对风机的气封、机械密封、同步齿轮等零件进行了国产化,与进口备件相比,完全符合标准,但是风机的转子与进口备件相比还存在差距。更换后使用周期比进口件短1/3,差距主要体现在热处理工艺与机加工精度方面。在装配工艺方面,缺乏先进的工装与检测手段。因此要想全面实现国产化并达到国际标准,需要在机械加工、热处理、装配工艺方面提升。

三、零部件的修复技术

1.风机转子部分

通常情况下,风机转子是罗茨风机使用周期最长的部件之一,正常运转时间在30000~40000h。但是由于工况环境及其他原因,目前无法达到正常运转时间。主要故障有:入口压力过高;出口压力低于规定值;风机机体过热;风机机体振动及风量不足。这其中转子的形状与位置公差超差,是这些故障的主要原因。

转子的几何形状偏差会产生不平衡力偶矩,从而造成振动、机体过热;转子位置偏差会造成风机各部位间隙过大,使得风机性能下降,主要表现是风量不足。

(1)转毂。转毂的修复分两种情况,对于磨损不太严重的转毂,通常采用涂漆或涂铝粉、硫酸钡、环氧树脂等配成的涂料(注意:所用涂料一定要考虑是否与介质发生化学反应及是否会污染系统物料)。根据需要恢复的尺寸确定涂层厚度,涂后先烘干,再进行位置与形状公差检测。由于进口风机普遍转速较高,因此还要进行动、静平衡检测。当转子磨损较严重,不能采用上述方法修复时,可在转子上采用镶金属条的方法。在转毂顶端镶与转子同长的钢条(一般选用45#钢,图1)。除照燕尾槽形状镶入外,为防止轴向移动,采用M8mm×20mm的平头螺钉固定。注意:螺钉头上一定要涂金属粘结剂,并将钢条上的毛刺修掉,还要将螺钉铆死。

 

(2)转子轴。国内的风机转子轴通常采用整体制造,国外采用的是两端冷镶技术,这给修复工作带来一定难度。通过对C310、C320、C850的成功检修,现已摸索出了一套成熟方法。

对轴承部位、轴封安装部位,磨损较轻,则采用金属刷涂技术及金属表面修补技术。这一技术已非常成熟。对于磨损较严重的转子轴,可采用堆焊,堆焊前对焊接件进行预热,温度控制在80~120℃。每堆焊一层进行一定程度的手工锻打,这样可保证焊材与母材的晶粒不会因局部过热而过大,从而保证修复件的机械强度。

经过机加工后,一定要进行正火与回火处理,以消除加工应力。对于小型风机(功率<30kW),还可以采用镶套的方法,这一方法通常用于轴磨损量>1~1.5rnm的转子轴。具体方法为:将磨损的轴颈再车掉2~3mm。按加工后的轴径加工套,套与轴选择过盈配合,过盈量在0.02~0.04mm。轴与轴套的端部结合处,采用120°V形坡口焊接。这一方法在C310、C320、C850风机的修复中采用,并已运行两年多了。

对于断轴的转子,采用加工通轴的方法修复,具体方法为:将旧轴从转子上切下,通轴加工完成后,与加工好内孔的转毂进行热镶之后,再对轴进一步加工,机加工完成后再进行热处理。

(3)同步齿轮。风机转子间的相对位置由齿轮调整而定,同时也决定着风机的打气量。目前进口风机全部采用直齿轮。采用直齿轮的好处是不会因两转子热膨胀而使得齿轮间隙过小。进口风机齿轮的固定,采用锥形套锁紧,减少了齿轮的铰配工作,但是一旦磨损会造成转子相撞,轴变形等故障。对于齿轮齿部磨损,采用金属刷镀可以解决,对于齿轮内锥孔磨损,采用镶锥套的方法较理想。

2.风机两端墙板

罗茨风机的侧板是风机较易磨损的部件,一旦发生磨损两侧间隙过大会使风机打气量下降,产生内部涡流及排气温度上升,造成功率损失。

最常见的侧板修复方法是涂装,这一方法掌握起来较容易,成本也低。但是,对于系统环境要求高的场合不宜采用,而采用机械加工,具体方法是:先将墙板在平面磨床上磨削,直到将磨损痕迹全部磨除,并保证表面平面度≤0.03mm,表面粗糙度Ra0.8,平面与两轴线的垂直度≤0.05mm。同时,在机封和轴承安装部位加入相同厚度的垫片,以保证正确的安装位置。这一方法非常烦琐,但精度较高。

四、修复效果

上述进口罗茨风机主要零部件修复技术,在设备检修中运用了多次。风机检修后,都能满足生产工艺要求,同时节省维修费。

 

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