磷肥大型斗式提升機(jī)故障檢測排查過程詳解

江西貴溪化肥廠有2臺大型板鏈?zhǔn)?a target="_blank" href="http://www.dgjunlin.com/">斗式提升機(jī)，提升高度為31.3m和42.3m，提升能力為200t/h ,瞬間最高可達(dá)240t/h，配套電機(jī)55kW和75kW ,該設(shè)備主要部件的斗鏈部件為板式套筒滾子鏈，結(jié)構(gòu)如圖1。

使用6年后，疲勞磨損嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)銷軸斷裂現(xiàn)象。1997年我廠更換了2臺斗提機(jī)的斗鏈備件，由于經(jīng)驗(yàn)不足，提升機(jī)投入使用后，出現(xiàn)了一些不正常的現(xiàn)象，即運(yùn)行電流擺動大，漂動范圍50A,插銷剪斷后，銷軸、銷套脫出，停車仔細(xì)檢查鏈板孔，發(fā)現(xiàn)有的孔磨大，每月發(fā)生斷1--2塊內(nèi)鏈板，先后發(fā)生了幾次斗鏈斷裂跨下的重大故障，一般需搶修3-4天，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。

為此，從斗鏈材料、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和操作、維修方面進(jìn)行綜合分析，采取一些補(bǔ)救措施，減少事故的發(fā)生。

故障分析

內(nèi)容包括材料、結(jié)構(gòu)的合理性，內(nèi)鏈板強(qiáng)度及操作、維修技術(shù)。
(一) 斗鏈材料的合理性

首先，我們對鏈條材料(主要是斷裂內(nèi)鏈板)取樣進(jìn)行了分析，確定材料為20CrMnTi，該種材料有較好的耐磨性，抗彎強(qiáng)度，具有較好的低溫沖擊韌性，優(yōu)于國內(nèi)有關(guān)廠家選用45Mn, 65Mn材料斗鏈，材料選定比較合理。
(二) 鏈條強(qiáng)度核算

針對我廠故障部件內(nèi)鏈板進(jìn)行計(jì)算，能力按24t/h，以提升高度42.3m的設(shè)備為例核算。

理論要求，該類型斗提機(jī)斗鏈安全系數(shù)n>7。鏈條的拉力包括牽引的最大靜張力和動力。

1、由現(xiàn)場工況和斗鏈實(shí)物算出鏈條的計(jì)算拉力140237 . 2N。

2、考慮到我廠斗提機(jī)為雙鏈條傳動，安全系數(shù)，n > 7，核出鏈條需要最小破斷拉力為588906.2N。

3、根據(jù)內(nèi)鏈板結(jié)構(gòu)、材料，核出每節(jié)內(nèi)鏈板(2塊理想狀態(tài))允許用力:1442880N。由以上計(jì)算判定，內(nèi)鏈板強(qiáng)度是足夠的，而且制造廠對斗鏈抽查作拉斷實(shí)驗(yàn)，破斷拉力為82t，先斷部位為銷軸而不是內(nèi)鏈板。
(三) 結(jié)構(gòu)分析

    斗鏈正常運(yùn)行危害是疲勞斷裂，我廠斗鏈結(jié)構(gòu)里論要求外鏈板與銷軸，軸套與內(nèi)鏈板均為適當(dāng)?shù)呢?fù)緊配合，比較美國REX公司和國內(nèi)有關(guān)廠家的斗鏈結(jié)構(gòu)，選用該結(jié)構(gòu)型式比較合理，一是有利提高疲勞壽命，從圖2的應(yīng)力分析圖可知，但要求制造精度高。二是可防止斗鏈運(yùn)行中銷軸或軸套與鏈板相對滑動磨孔而引起鏈板節(jié)距不同，否則斗鏈將會在主動輪處造成單板受力和承受較大的彎曲力，情況輕者出現(xiàn)電流擺動大，重者引起鏈板斷裂，由強(qiáng)度計(jì)算可知，我廠內(nèi)鏈板承受彎曲能力較小(核算見二)。

由我廠實(shí)際鏈條檢查發(fā)現(xiàn)，銷軸、軸套與鏈板有的配合較松，同時，也注意到故障斗鏈往往是鏈板與軸配合松緊相差大的鏈節(jié)上。

綜合以上分析，確定我廠斗鏈經(jīng)常破斷主要原因，是斗鏈或同節(jié)鏈板節(jié)距偏差大，造成鏈板單板受力和承受較大彎力而折斷，此外，現(xiàn)場帶負(fù)荷點(diǎn)動頻繁，從受力分析可知瞬間加大了動張力，加速了鏈板破裂;現(xiàn)場維修更換舊鏈條兩邊未同時更換，無法保證兩邊斗鏈節(jié)距同步，這也會加劇鏈板破裂。

基于提升機(jī)故障原因分析，我們采取以下措施防范今后事故發(fā)生:

1、從制造源頭控制斗鏈節(jié)距偏差，參閱有關(guān)資料，把我廠的斗鏈節(jié)距偏差<0.4mm，修改為<0.2mm，有利提高質(zhì)量，目前大部分廠家鏈條節(jié)距偏差采用<0.2mm標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)廠時，我們可通過測量10---20節(jié)累計(jì)誤差，檢查制造誤差;

2、銷軸與外鏈板，軸套與內(nèi)鏈板配合過盈要適當(dāng)。一般要求銷軸與外鏈板過盈量0.02--0.09mm;軸套與內(nèi)鏈板0.02一0.12mm，裝配時采用模壓或?qū)Ｓ霉ぞ�，切忌錘擊，防止產(chǎn)生大量微裂紋。對少量配合過松部位，可采用點(diǎn)焊補(bǔ)救方法，在我廠1997年外鏈板與銷軸點(diǎn)焊后，至今外鏈板未發(fā)現(xiàn)斷裂，說明采用焊接是可行的;

3、改善現(xiàn)場操作和維修技術(shù)，盡量少帶負(fù)荷起動，一般應(yīng)及時清理斗提機(jī)底部，而且在更換舊鏈板時，必須同時更換對應(yīng)兩邊的鏈條，確保鏈條節(jié)距同步。