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引风机轴瓦磨损的原因及处理方法
2010-08-04 10:58:03 来源:中国轴承在线 作者:梁继军 【大 中 小】 浏览:52次 评论:0条

       摘要： 简单分析了引风机轴瓦工作表面磨损的原因和处理方法，实际应用中 损坏的巴氏合金 轴瓦经过焊接修复后 ，使用效果良好。
       关键词： 轴承 磨损 修复
       中图分类号:TH133.3 　　　文献标识码： B 文章编号： 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、电力、化工等行业的收尘、通风系统都是利用锅炉离心引风机实现的。其轴瓦一般是由优质灰铸铁或铸钢，如HT200或ZG230-450制成。在轴瓦的工作表面铸有一层具有一定强度、跑合性能和减磨性能及耐磨性能良好的轴承衬，这种轴承衬很容易与轴颈形成一层油膜，对轴起到保护和润滑作用。这种轴承衬材料通常是巴氏合金，其弱点是机械强度低，并且与钢铁的贴附性较差，受热易熔化。引风机轴瓦工作表面出现磨毛或有较轻的裂纹、掉块，甚至局部脱壳，当厚度磨去2/3，引风机轴与轴瓦接触角、侧隙及接触斑点达不到规定的技术要求时，被认为是轴瓦磨损。造成轴瓦磨损的原因主要有以下5个方面。
      (1)合金层浇铸有缺陷，存在微细裂纹或有脱壳隐患，表面粗糙，内有气孔，投入运行后自然磨损较快。 　　
      (2)轴承衬的润滑油不干净，有杂物，或者循环油路不够畅通，运行中供油不及时，增加了轴瓦与轴颈的摩擦，导致轴瓦过早磨损。 　　
      (3)灰尘或物料进入轴瓦，导致轴瓦过早磨损。 　　
      (4)瓦与轴配研不好，轴承底座的内球面与轴瓦球面配研不好，接触斑点分布不均匀，使主轴瓦局部磨损较快。 　　
      (5)引风机过载，加重了轴瓦的工作负荷，还会造成轴瓦过早磨损。
      2 　处理方法 　　如果轴瓦工作表面是磨毛或轻微磨损，一般可采用直接刮研的方法修理。
      如果主轴瓦有轻微的裂纹、掉块或局部磨损等缺陷，可采用刮研加补焊的方法进行修理。 　　
      对于轴瓦比较严重的磨损，一般采用3种抢修方法：
     （1）当本厂设备和技术力量比较好时，可熔去巴氏合金旧衬，重新浇铸、加工、刮研修复；
     （2）不熔去巴氏合金旧衬，采用专用金属喷枪在旧衬上喷上一层新的合金，然后重新进行机加工，刮研修复；
     （3）不熔去巴氏合金旧衬，另在旧衬上用气焊堆焊巴氏合金。
      　　 实际应用最广的是气焊堆焊巴氏合金，故对其进行一些探讨。
      2.1　 对轴瓦焊接修复的要求
      2.1.1 因设备转子质量大转速高（1000r/min），要求轴瓦与设备转子轴工作面保持良好润滑，修复的焊道内不能有气孔、夹渣、未熔合，且要保证焊道的钎接强度，以承受转动时产生的剪切应力。
      2.1.2 修复后焊道表面要恢复原始尺寸。
      2.2 焊前准备
      2.2.1 焊丝的制备
      轴瓦的材料为巴氏合金，型号ZchSnSb11－6－0，是一种熔点很低（240℃）的软金属。选用的焊丝与轴瓦材料相同，利用氧乙炔焰做热源自行熔制而成(图1)。焊丝的具体长度由计算得出，用轴瓦上巴氏合金体积除以焊丝截面积，得出的数值再加上30％的余量。焊丝熔制后，用刮刀倒去棱角，除去表面氧化膜和渣孔，焊丝表面处理不能使用砂纸或砂轮。

      2.2.2　轴瓦表面的处理 　　对于长期处于润滑油工况中的轴瓦，油分子已渗入机体，在焊接修复时，这些渗油的表面层阻碍金属间的熔合，故应做认真清理。
      首先，应对已损坏的轴瓦做认真检查，确定焊接修复部位，在彻底清除轴瓦上的未熔化却已过热的部位之后，使用金属清洗剂对其表面氧化膜和油污做认真清洗。最后，再用刮刀将要修复部位的破损层刮去，在此基础上再刮去0.2～0.5mm 深（或刮至轴瓦铸铁层）。
     2.3 轴瓦焊接修复过程
     2.3.1 预热保温轴瓦表面处理之后，要将它预热至150～180℃然后放置在电炉或烘炉上，保持温度以减缓其在焊接修复时的冷却速度，这时要注意防止已处理过的轴瓦表面再污染。
     2.3.2 焊接修复工艺参数 　
     选用的焊炬型号为H01－6，1号喷嘴；乙炔压力为0.02MPa。轴瓦壳体暴露部分清洗之后，应先在底层钎接（见图2）。钎剂选30%氯化锌溶液，钎接层厚0.5～1.0mm ，钎焊接温度为180～200℃ 。焊炬采用中性火焰，焊接速度5～8cm/min ，一次焊道宽8～10mm ，厚3～4mm ，施焊2～3层，焊接层间温度150～200℃。钎接完毕后，进行熔焊，要求焊道表面略高于轴瓦原始表面。

      2.3.3 　焊接操作要点 　　
      (1) 采用平位焊接，左向焊法，焊接时焊炬、焊丝做锯齿形摆动，与工件夹角要比焊接碳钢材料略小，为30°。填丝时，焊丝不能脱离熔池。 　　
      (2) 巴氏合金的熔点较低，底层钎接时，钎接温度不宜过高，否则非钎接部位的巴氏合金会产生过热或熔化。 　
      (3) 开始用角钢和焊炬进行熔焊。为确保焊道内不残留气孔和夹渣，每层焊道完成后，要进行重熔。并使用紫铜丝搅动熔池，以促进气孔和夹渣上浮。重熔时，焊炬和焊丝摆动方法以及速度与焊接时相同。
      (4) 巴氏合金易氧化，为保证焊接质量，每层焊道及重熔完成后，都要涂刷氯化锌溶液，并刷除焊道表面的氧化物和浮渣。 　　
      (5) 当堆焊层的厚度过厚时，可采用多层焊，堆焊表面要比轴瓦原始表面略高。堆焊过程中应注意，在焊道与原始表面交界处不要产生咬边和未熔合等缺陷。
      2.3.4 焊后检验 　　表面检查，没有气孔、夹渣和未熔合为合格。
      2.4 焊后处理 　　采用刮削方法恢复其原始尺寸，并使用假轴检查刮削的效果。　
      3 修复实例 　　巴氏合金轴瓦由于振动、磨损等原因导致损坏。损坏最严重的轴瓦损坏面达轴瓦全部面积的 1/3 ，且部分位置轴瓦与轴瓦壳体发生 剥离 (图3），从而造成设备被迫停机，所以决定采用氧乙炔气焊对损坏的巴氏合金轴瓦进行修复。

      （1）清理主轴瓦表面，使其露出巴氏合金的金属光泽，严禁表面有油污。
      （2）将轴瓦放在加热炉内预热至150～180℃。　　 　
      （3）使用焊炬把Φ5～Φ6mm 的巴氏合金棒钎焊到旧衬表面上。钎焊的厚度为 0.5 ～ 1.0mm，焊条的成份应与基底巴氏合金的成份相同或相近。
      （4）使用角钢和焊炬进行熔焊（如图1），熔焊温度保持在180～200℃。每层焊道完成后，要进行重熔。并用直径5mm的紫铜丝搅动熔池，以促进气孔和熔渣上浮。重熔时，焊炬和焊丝摆动方法以及速度与焊接时相同。
      （5）观察焊缝的焊接质量，保证焊接效果。 　　
      （6）刮研修复。 采用刮削方法恢复其原始尺寸，并使用假轴检查刮削的效果。
      （7）实际使用，检验修复效果。

       4　 修复注意事项 　　不管采用哪种方法修复的轴瓦，安装时都必须达到以下要求：
      （1）轴承合金与瓦的铸合应严密、牢固，不得有脱壳、裂纹、气孔等缺陷，特别是在90°接触区内不得有任何缺陷; 　　
      （2）对需要刮研的球面瓦，应检查球面瓦与所配中空轴轴颈的接触情况。要求在60°包角和全瓦接触区形成连续均匀分布的接触带，接触研点不应少于12点／25mm×25mm
      。对不刮瓦的重力静压轴承，按图纸要求检查侧隙; 　　
      （3）轴瓦的公称包角为120°，其尺寸偏差应符合表l的规定。

       5　 结论 　　
      （1）利用焊接法修复巴氏合金轴瓦，既节约了维修成本，又保障了设备正常运行。 　　
      （2）利用这种焊接方法，修复了巴氏合金轴瓦5个，使用后发现与新轴瓦效果相同，达到了新轴瓦使用时间（24个月）。我公司使用该类轴瓦的设备有60余台，共有轴瓦120多副，按照轴瓦使用周期2年计，我公司每年购买新轴瓦60副。由于轴瓦大小不同，价格略有差异，取均值每副轴瓦按2000元计，每年节约12万元。因此，这是一种值得推广的修理方法。