王秀成

（陕西渭河煤化工集团有限责任公司，陕西 渭南 714000）

陕西渭河煤化工集团有限责任公司520kt／a ACES尿素装置于1996年建成投产，尿素造粒采用塔式造粒工艺，造粒塔下部设有尿素刮料机，其将塔底的尿素颗粒收集并刮入造粒塔底的集料斗，再由带式输送机将成品尿素送至包装系统。尿素刮料机（JJ301）系意大利NOVA公司产品，主要由驱动电机、液力耦合器、行星减速机、回转支承、回转体、刮臂（刮刀）等组成，其处理能力为75.3t／h。

1 检修背景

尿素刮料机投产以来，运行较为平稳，未出现运行事故，并且每个大修周期我们都会对减速机与回转支承机构进行外观检查；考虑到刮料机回转支承机构使用年限较长，2011年4月大修期间我们还按计划对回转支承机构进行了更换。

2013年5月5日，刮料机第1次出现异响，电流出现小范围波动（14～15A）。经研判是由于有尿素粉尘结块集聚于回转体与底部锥筒之间挤压摩擦所致，于是安排操作人员进入到底部锥筒位置进行清理。清理完成后，启动刮料机，异响消失，运转恢复正常。

2013年5月8日晚，同样情况再次出现，5月9日上午，车间再次安排操作人员进入到底部锥筒位置对回转体与底部锥筒之间进行清理，完成后启动刮料机，空载运行没有异响，但当尿素造粒刮臂带载荷后，异响再次出现。这期间，我们打开回转支承罩观察孔，发现有一定量的尿素粉尘越过回转体与回转支承罩底部密封进入了护罩腔体底部，且发现回转支承固定底座上方小孔有大量尿素粉尘溢出并结块。

2013年5月14日，车间下发刮料机特护运行措施，要求操作人员巡检过程密切关注刮料机电流及运行噪音，如电流或噪音有突发性变化，及时停蒸发系统转循环，停刮料机；如遇刮料机异常停车，禁止随意启动刮料机；刮料机仪表空气压力保证在0.2MPa。

2013年5月19日13：00，刮料机电流有上涨趋势；17：20，刮料机电流瞬间上涨至50A。

2013年5月20日06：00，发现0＃皮带上尿素少，刮料机电流降至7～8A，经确认刮臂不转动，紧急停刮料机。经联合检查确认后，刮料机交付检修。

2 检修过程

2.1 拆检

2.1.1 电机、液力耦合器及行星减速机的拆除

拆除电机、液力耦合器后，除弹性块有轻微缺陷外，并未发现其他明显异常。

拆除行星减速机前，排油过程发现行星减速机内润滑油发黑，有金属屑存在，表明内件有损伤。拆除行星减速机后，发现行星减速机轴向窜量超差，盘动输入轴时输出齿轮不转动，表明减速机内部传动齿轮损坏，传动失效；输出齿轮底部有一定程度的偏磨痕迹，这与大齿圈沿齿宽底部的偏磨撞击缺陷相对应；减速机壳体上（齿轮下方）有大量的磨损金属屑聚集（经确认为内件磨损碎屑溢出，而非齿轮磨损）。

2.1.2 回转支承罩的拆除

回转支承罩拆除后，发现大量的尿素粉尘结块积存于护罩腔体底部密封处，应为尿素粉尘越过回转体与回转支承罩底部迷宫密封所致。

2.1.3 回转体的拆除

刮臂固定支撑可靠后，拆除回转体，发现回转体上部迷宫密封腔底部有大量粉尘结块存在且回转体负压通道堵塞；另外，回转支承连接底座处有大量粉尘结块存在，上部锥筒处负压通道也堵实，这些结块与回转体底部尿素粉尘以及结块基本将回转体上部密封腔填满。

2.1.4 回转支承的拆除

切割、拆卸上部锥筒后，发现回转支承安装底座上方腔体内充满尿素粉尘结块。

回转支承拆除前对其进行试验盘车，无法盘动。将回转支承拆除，经联合检查发现回转支承上方沿内外圈密封胶条周向有挤出的润滑脂均匀分布，回转支承内圈各注油点处均存有色泽鲜亮的润滑脂，这表明润滑脂能到达注油点，表明润滑脂管路畅通。拆除回转支承内圈滚动体安装孔堵头后，发现滚动体前后空隙处积满尿素粉尘；转动滚动体，未发现滚动体有明显的外部缺陷。对密封胶条进行检查，发现上部胶条完好，但回转支承底部密封胶条有若干处缺陷存在。

2.1.5 润滑脂油路检查确认

对没有拆检的原始润滑系统联合检查，通过正确的加脂操作，确认润滑脂油路畅通，润滑系统处于正常工作状态。

2.2 回装

拆检确认后，我们对刮料机相关部件进行尿素结垢清理，并对回转支承、减速机以及部分螺栓进行了更换，之后进行回装，具体过程如下。

2.2.1 回转支承的安装

（1）回转支承备件及回转支承固定底座检查确认完成后，进行回转支承的安装，回转支承的安装执行RotheErde公司的技术要求：拧紧回转支承内圈与底座平面连接螺栓时必须用扭矩扳手对称拧紧；回转支承内圈连接螺栓拧紧后，测量齿圈东、西、南、北每个方向水平度及径向、轴向的跳动值，并与内圈水平度及原数据进行比较。

（2）回转支承加注润滑脂，用黄油枪通过各注油点向回转支承内部轨道加2＃锂基脂，加注过程中盘动齿圈，以使润滑脂均匀加满，直至润滑脂沿密封圈周向均匀溢出。

2.2.2 油路打压及回装

安装集中润滑系统时，先将油脂泵充满润滑脂（2＃锂基脂），然后依次安装出口管路、调压阀、分配器及连接各分支油管。在各分支油管与润滑点连接前，用润滑脂泵将所有分支油管都注满润滑脂直至溢出，确保安装完后系统内无气泡；各分支油管与润滑点连接后，用润滑脂泵继续向回转支承内部加脂，盘动齿圈，直至润滑脂沿密封圈周向均匀溢出。

2.2.3 上部锥筒的回装

2011年更换齿圈以来，由于拆卸上部锥筒必须用等离子切割，复位焊接后变形严重，无法调校到设计间隙，会出现上部锥筒与回转体之间密封带间隙不均匀、局部超差严重的现象。为此，我们对回转体与上部锥筒密封带间隙进行检查确认，并在间隙较大处内贴不锈钢板条，以尽量减小由于焊接热变形造成的间隙不均匀。另外，借本次检修机会，我们对尿素刮料机上部锥筒进行了测绘，拟将上部锥筒由整体式改为拼装可拆卸式。

2.2.4 回转体及刮臂的回装

回转体全面检查合格后，方可进行安装。安装时，先将回转体与回转支承外圈连接，盘动数圈检查有无异常摩擦声响，并测量回转体迷宫密封点的跳动值；之后将回转体与刮臂连接，推动刮臂转数圈检查有无摩擦、松动、振动及其他异常现象，并调整刮臂与塔底面间距在35mm。

2.2.5 回转支承罩及行星减速器的回装

回转支承罩安装前，将回转支承齿圈上的3个标记引到齿的垂直面，以方便测量与行星减速机输出齿轮的啮合间隙；之后对照拆卸前所作的标记进行回装，对称拧紧法兰连接螺栓。

行星减速器安装前，检查安装底座平面的水平度，安装行星减速器时应对称均匀拧紧连接螺栓。在回转支承齿圈3个做标记的齿处测量与行星减速机输出端齿轮的啮合间隙（0.42mm），并检测回转支承齿圈与行星减速机输出端齿轮齿面的接触状态。

3 故障原因分析结论

（1）通过对润滑脂注油系统的联合检查确认，分配器各注油接头出脂正常，表明润滑脂注油系统工作正常；通过对回转支承内圈各注油点的检查，各注油点都有色泽鲜亮的油脂存在，表明润滑系统润滑脂供给正常。

递进式注油分配器的工作原理是，任何一个通道堵塞，油压表压力长时间恒定无变化。而刮料机故障停车前，即使在刮料机出现异响期间，油压表压力值一直在允许的正常范围内变化，大小齿啮合处及减速机输入轴处润滑状况良好，足以说明集中润滑系统始终处于正常工作状态，即刮料机故障不是润滑系统异常所致。

（2）2011年更换齿圈以来，拆卸上部锥筒须进行等离子切割，这样势必造成部件尺寸减小；另外，复位焊接后变形严重，无法保证上部锥筒与回转体密封带间隙，导致间隙不均匀及超差，密封效果大大降低，粉尘泄漏量较设计值明显增多，超出原设计负压通道的除尘能力，粉尘在回转支承固定底座上方腔体内不断累积，负压通道的流通面积持续减小，负压通道除尘能力不断下降，如此恶性循环，最终负压通道被封堵失去除尘作用，粉尘不断地进入回转体上部密封腔；回转体下密封处粉尘量相对较少的原因是回转支承罩内有气源供给，能对外侧保持微正压。

（3）回转支承的工作原理是：回转支承内圈固定，外齿圈在行星减速机输出齿轮的作用下带动回转体转动。而回转支承底部胶条位于回转体上部密封腔内，由于密封腔内尿素粉尘不断聚集增多，回转体带动上部密封腔内的尿素粉尘及结块不断地挤压磨损回转支承底部的密封胶条，密封胶条变形乃至出现缺陷，进而导致尿素粉尘沿密封胶条缺陷处不断地进入回转支承滚动体轨道内，而滚动体在轨道内游隙约为0.10mm，油膜厚度仅为0.03～0.04mm，进入的尿素粉尘对油膜有吸附作用，对润滑油膜造成严重破坏，且不断增多的尿素粉尘导致进脂量有所减少，内部油膜在一定程度上被吸附破坏，不断增加滚动体的滚动（自转＋公转）阻力，致使驱动端负荷不断增加，最终滚动体无法滚动，回转支承不能工作，行星减速机超负荷，内部传动部件损坏，刮料机故障停车。

可见，刮料机上部锥筒重复切割、焊接变形造成其与回转体密封带间隙不均匀及超差，密封效果大大降低，尿素粉尘在回转支承固定底座上方腔体内不断累积后进入回转体上密封腔内部，破坏回转支承密封胶条后又进入回转支承滚动体轨道内部，造成滚动体无法滚动、回转支承不能工作、行星减速机超负荷、内部传动部件损坏等一系列后果，最终导致刮料机故障停车。

4 结束语

2013年9月大修中，我们对刮料机上部锥筒进行了更换，将上部锥筒由整体式改为拼装可拆卸式，从根本上避免了上部锥筒重复切割、焊接而致变形情况的发生。同时，我们更加合理地控制计划检修周期，且不定期地择机利用专用工具对回转体负压通道进行清理。通过多种措施的有效实施，此后尿素刮料机运行工况良好，再无类似事故发生。