熱力發電廠磨煤機軸頸磨損修復工藝
高軍權 周 澤
摘要 發電廠磨煤機軸頸運行環境惡劣，極易磨損，采用一般方法修復效果都不理想，通過應用刷鍍、冷焊、堆焊等先進修復技術的綜合修復，修復加強化，極大的延長了軸頸的使用壽命。
關鍵詞 熱力發電廠 磨煤機 軸頸磨損 強化 修復
某發電廠9號爐是由哈爾濱鍋爐廠生產的超高壓中間再熱單汽包自然循環固態排渣爐，額定蒸發量670 t／h；配置4套鋼球磨煤機，中間儲倉熱風送粉制粉系統。磨煤機是沈陽重型機械廠生產的DTM 320／580筒型磨煤機，滾筒轉速18．51 r／min，設計制粉出力38．1 t／h，熱風標準體積流量7．62 m3／s；磨煤機進口熱風溫度360～390℃，出口熱風溫度80～100℃；設計煤種為煤礦無煙煤，低位發熱量是16 808 kJ／kg，可磨系數是1．45。去年7號爐甲磨煤機出口軸承發生嚴重燒瓦事故，直接導致出口軸頸出現大面積裂紋、溝槽、凹坑，嚴重影響該磨的正常安全運行。
1 軸頸裂紋產生原因
1．1 磨煤機軸頸嚴重損傷前的情況
某熱電廠7號爐甲磨煤機在投入運行初期，曾由于設備的安裝質量，運行中風溫調節不適及給煤機故障較多，軸頸剛性不足等原因，軸承多次嚴重燒蝕。軸頸表面被軸承瓦胎拉傷、刮傷、灼蝕，造成磨煤機出口軸頸表面局部出現龜裂、裂紋。
1．2 磨煤機出口軸頸嚴重損傷的原因
去年某熱電廠7號爐甲磨煤機出口軸承在斷油情況下運行且長時間未被發現，引起軸承冒煙；此外運行人員發現故障后立刻開油閥，使軸頸表面驟冷，迅速導致大火，造成出口軸頸表面被軸承瓦胎嚴重拉傷、灼傷，進而使出口軸頸表面出現大面積裂紋、較深的溝槽、凹坑以及軸頸變形，嚴重影響磨煤機的正常安全運行。
1．3 磨煤機出口軸頸損傷情況
磨煤機出口軸頸1 700 mm×480 mm，表面面積90％有0．01～2．5 mm深的裂紋、龜裂、溝槽、凹坑，且分布較密集。軸頸最大圓度1．15，最大傾斜度0.65mm，軸頸表面粗糙度25μm,面線垂直度為0.45mm。出口軸承嚴重燒毀，軸瓦脫胎。
1．4 磨煤機軸頸技術要求
軸頸最大圓度小于0．20 mm，面線垂直度小于0．10 mm，表面粗糙度軸頸直徑φ1700－0．17－0．37 mm，軸承膨脹間隙為16～23 mm，很顯然損傷后的軸頸不能滿足技術要求。
2 軸頸強化修復的經濟性分析
因磨煤機出口軸頸嚴重拉傷，且有較深的溝槽、凹坑，軸頸圓度、傾斜度均不能滿足技術要求，按標準要求此磨煤機須報廢更新。但考慮到更換一臺新磨煤機或出口軸頸端蓋費用高，需人民幣120萬元以上，且更換周期較長，影響機組滿負荷運行，造成較大的經濟損失，此外技術難度也較高。而強化修復此磨出口軸頸的材料、人工費用則較低，合計約人民幣15萬元。經以上比較，決定對該磨出口軸頸進行強化修復。
3 修復出口軸頸的方案
3．1 基本設計
由于出口軸頸有些部位裂紋、溝槽、凹坑超過0．50 mm且圓度和傾斜度均較大，決定采取以下強化修復措施：
a）磨削表面疲勞層約2．5 mm；
b）活化軸頸表面；
c）無應力堆焊硬度為HRC25～HRC45的鎳鉻合金，厚度為2．5～3．0 mm；
d）采用磨削堆焊層，并拋光軸頸表面，使軸頸表面尺寸達到精度要求，符合各項技術標準。
3．2 軸頸大外圓旋轉磨削裝置
磨削裝置各部分組成見圖1，其裝配介紹如下：
a）芯軸、法蘭。芯軸通過基架與軸頸連成一體�；艿耐猸h法蘭與軸頸剛性連接，基架的內環螺栓固定空芯軸，通過調節徑向布置的螺栓，調整芯軸與軸頸的同心度，偏差在0．05 mm之內。
b）懸臂端及尾端磨具。懸臂端通過螺紋與芯軸聯接；臂套可以在芯軸上徑向固定轉動和軸向滑動；懸臂端由縱橫組合的導軌及滑塊組成，滑塊上安裝有磨具，滑塊間隙為0～0．02 mm。
c）配重部分在懸臂的對稱部任一端，經配重平衡后，有消除懸臂重力差的作用。
d）懸臂制成箱型結構，可使彈性變形減至0．02 mm。
該裝置理論偏差值0．05 mm，完全滿足圓度小于0．15 mm的要求。磨削時須冷卻軸頸，降低軸頸表面的溫度。
3．3 刷鍍工藝
用割槍火焰活化磨出口軸頸表面，直到軸頸表面油全部滲出，接著用汽油和丙酮清理軸頸表面，然后再用電凈液活化軸頸表面。
3．4 無應力堆焊工藝
3．4．1堆焊材料的選擇
堆焊軸頸表面選用鎳鉻基合金材料，因為該材料抗拉強度數245 MPa以上，且堆焊層層與基體的結合強度也在147 MPa以上，鎳鉻合金硬度HRC25～HRC45，而球磨機運轉時軸承與軸頸表面的相對壓力約為9．8 MPa，所以堆焊層約有0．02～0．08 mm的間隙，還能儲存潤滑油。
3．4．2 無應力堆焊
首先用噴砂活化軸頸工作面，接著用鎳基合金堆焊軸頸表面底層，厚度約為0．60～1．0 mm，最后用鎳鉻基合金堆焊軸頸，堆焊層厚度為2．5 mm。
3．5 磨削工藝符合尺寸、精度要求
用磨光機砂輪粗磨外圓至一定尺寸，再用金鋼石砂輪精磨至要求尺寸數據，并修磨兩面軸肩圓弧交接部位，拋光軸頸表面。
4 實踐效果
軸頸表面經強化修復后，軸頸直徑φ1700-0.20-0.30 mm，軸頸最大圓度為0．15 mm，傾斜度0．12 mm，面線垂直度0．08 mm，表面粗糙度為1.60μm。
甲磨出口軸頸經過此次強化修復之后，在近年運行中一直很穩定，無出現異常情況，設備健康水平有了很大的提高，機組的正常安全運行有了保證，經濟運行也有了保障。
5 結論
某熱力發電廠7號爐甲磨煤機出口軸頸無應力堆焊技術運用成功，為電廠及時解決了生產中遇到的問題，減少了停產損失，取得了良好的綜合經濟效益，同時也為以后處理軸和軸頸類似問題提供了參考和借鑒之處。
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