技术 | 循环斗提断轴事故原因及处理措施
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基本情况介绍
某公司拥有四条5000t/d新型干法熟料生产线。其中新厂的水泥粉磨系统采用4套HFCG160-140型辊压机与NSE1000×38.5m循环斗提及ф4.2m×130m滑履磨组成的闭路粉磨系统，年产水泥500万t。入磨皮带设计最大喂料量220t/h，经喂料斗提提升到稳压仓后入辊压机预粉磨后进入循环斗提，辊压机最大通过量780t/h，循环斗提设计输送量为1100t/h，单条链条安全系数为12.4倍，提升速度为64.3m/min，双驱动电机132kW。
2019年4月出现循环斗提尾轮轴弯曲事故。拆出发现轴沿径向方向出现扭曲变形，两边齿块不同步，加工一根新轴更换后重新开机。10月份出现头轮轴断裂事故。前三天出现提升机电流在100-160A之间异常波动，现场检查头尾轮中心线出现偏差达30mm，通过调整头轮轴承座垫片的厚度来调整头轮轴水平度，校正尾轮轴中心线后重新开机。运行不到0.5h因空载电流超过报警值200A，中控紧急停机。现场头轮轴已经弯曲，维修工拆卸吊装后发现轮轴已经从一侧链轮根部断为两段(详见图1)，立即与设备厂家联系重新加工新的轮轴，到货后进行维修更换。
图1 轴断裂后成两段
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多方原因分析
虽更换部件解决相关设备问题，但真正影响设备正常运转的原因需要分析查找，对于1100t/h的大输送量的提升机，设备安全运行至关重要，为避免设备事故再次发生，我们查阅资料，与设备厂家、设计院和相关兄弟公司等多方咨询，总结原因如下。
2.1 头轮壳体强度支撑不足
按照设备厂家技术要求，提升机头轮传动轴中心线离最近的壳体腰带支撑的最大距离不超过4.2m(见图2)。但现场实际设计和安装距离为8.25m，在输送物料时头部壳体摆动过大，达50mm，频繁出现料斗刮蹭出料口，料斗变形，链条受力不均匀，导致电机电流波动较大。
图2 斗提数据及头部支撑示意图
2.2 混合材内含铁粒子
现场检查提升机链条，在内外链板之间夹杂有铁粒子，造成链条不能自由灵活的弯曲和伸展，出现多处链条弯曲，与头轮齿轮啮合不同步，链板磨损严重。现用混合材之一为不锈钢渣，其不锈钢渣中的铁粒子含量达到1％。安装的除铁器不能选出此钢渣中的铁粒子，反复积累，每天循环富集在循环斗提底部和称重仓下部的铁粒子达到2～3t。特别是开机时，数吨重的铁粒子对提升机下部回头轮及料斗冲击严重，瞬间的冲击，出现链条和尾轮脱齿而强行运行，链轮与链条不同步造成尾轴弯曲，长期反复造成轮轴断裂。
2.3 修复但未彻底查找安装原因
提升机首次出现故障后，没有按照标准进行安装尺寸复查，维修调整人员技术水平欠缺，各级管理人员重视不够，致使后续出现断轴现象。
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采取的处理措施
3.1 加固4台提升机头部
利用距离头轮4.25m位置的钢平台增加壳体支撑，在距离头轮1.25m位置利用建筑梁进行壳体支撑，既防止前后左右的摆动又保证提升机在垂直方向上的自由伸缩。设备厂家在与设计院做技术交底时将头轮固定支撑架的距离要明确，设计院在保证头轮稳定前提下，降低或增加支撑小楼面或利用建筑物梁、柱来增加钢结构支撑支架，起到稳定作用，避免生产现场进行整改。
3.2 复核设备安装尺寸，按照标准要求调整
(1)利用两个框式水平尺检测尾部装置的上法兰水平允许不大于1/1000的数据。
(2)用0.35～0.5mm的钢丝线检查壳体的垂直度，38m高的提升机壳体上下铅垂线所测数据之差控制在±6-10mm(见图3)。
图3 机壳安装、检测示意图
(3)利用框式水平仪检测头轮轴的水平度，要求控制在0.3/1000mm范围内。
(4)用钢丝线、机油桶、吊坠从两个头轮上悬挂下来，检测数据，控制上下头轮轴向偏差在±3mm之内，径向偏差在±2mm之内(见图4)。
图4 头尾轮安装、检测示意图
3.3 复核传动装置的数据
此传动采用三种直联方式之一的空心轴键连接方式，检查减速机轴向是否有窜动，拧紧端盖。液力偶合器与电机之间间隙留3～5mm，同轴度重新打表检查，轴向、径向控制0.25mm。
3.4 更换不含铁粒子的混合材
在新的混合材没有到位前，每两天采用人工清理提升机尾部的铁粒子，从11月份开始全部使用不含铁粒子钢渣，检查链条活动正常。
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结语
经过以上处理措施，生产部门加强设备管理，做好设备润滑和巡检工作，四台循环斗提再没有出现断轴现象，保障水泥的正常生产。故障原因分析需要细致全面，从制造、设计、安装、使用等全方位考虑，才能彻底解决。
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