立式磨机传动结构改进优化技术.doc

立式磨机传动结构改进优化技术 【摘 要】为了使立式磨机在生产系统运行中实现安全可靠，降低设备故障停机率，实现设备运行监控信息的远程共享和适时监控，为设备的高效运行提供了有力的保障，从而降低设备的维护费用、提高设备的使用性能。 【关键词】立式磨机 传动 故障率 稳定性 0前言 立式磨机是合成炉系统石英粉生产系统的核心设备，设计生产能力25t/h，每天须为合成炉提供约400吨的混合熔剂。但是，从2013年开始就出现4起因立式磨机主减速机输入轴断裂、轴承损坏、推力瓦断油损毁、主电动机主轴断裂等原因导致的设备停机故障，严重干扰和影响了合成炉系统的高负荷连续生产组织。 1立式磨机存在的问题 1.1因主电动机高度过高与磨机刮刀检修口位置干涉影响，主电动机与主减速机安装连接间距过长，安装时两个联轴器之间设计了一个长620mm、重量为140Kg的浮动轴过渡，浮动轴与减速机输入轴（φ100×200）端联轴器为钢性连接，形成了一个悬臂，产生向下的扭矩，运转时高频周期性摆动产生的交变应力，长期运行易造成主轴轴肩应力集中点的疲劳。 1.2因过渡轴的存在，该设备主传动系统检修找正难度及精度大，检修质量控制难度大，检修效率低。 图1 改造前的浮动轴结构 1.3主电动机、主减速机输入轴没有设计温度和振动监测点，不能对设备实施远程实时监控和预警，特别是故障前期征兆信息无法及时获取和分析预控。 1.4原设计磨机和稀油润滑站油泵电动机只建立了远控软联锁跳车保护条件，没有建立电气启动硬点联锁跳车保护条件。 2立式磨机改造的必要性 结合历次事故经验，对立式磨机传动结构、状态监控及联锁条件进行分析研究、找准原因。车间认为从降低设备故障率，完善提升设备状态监控和联锁保护本质化运行管控水平考虑，有必要对立式磨机进行专项技术攻关改进。 3立式磨机改造过程 3.1在故障抢修状态下，被迫尝试故障断裂主轴接续修复应急再用方法的探索和实践应用，取得了最终成功，并对2件断裂主轴进行了修复使用。 图2 断损故障轴接续修复设计图 3.2去除过渡浮动轴、电动机前移，实现弹性套柱销联轴器直接装配，消除因现场条件导致的设计缺陷，减少检修质量控制难度，实现设备稳定运行，缩短检修耗时。 3.3通过研究主轴设计结构尺寸，与制造厂商协商对主轴联轴器段轴径进行加粗设计（由φ100mm增加到φ125mm），从设计上改变主轴自身强度、刚度条件。 图3 改造后的联轴器直连结构 3.4根据现场实际条件，对影响主电动机前移安装的原立式磨机刮刀人孔门处的固定式点维检通道平台改造为翻转可拆卸式，实现方便检修、使用安全的目的。 图4 改造后的电动机前移及翻转式活动平台 3.5建立完善设备关键运行参数远程实时监控预警及联锁跳车保护。 A.在立式磨主电动机、主减速机高速轴部位新增加温度、振动各3个，将以上所有测点引入DCS系统，制定三区控制参数标准，实现关键参数远程网络监控报警。 B.熔剂粉煤制备的13#控制站与合成炉相关的其它控制站通过交换机和指定的通讯协议实现通讯，构成一个统一的局域网实现数据共享，通过该局域网服务器OPC协议，将以上数据传送至公司管理网络总服务器，通过MES系统发送，实现数据在“制酸网络管理平台”的实时在线监控和预警。 C.在DCS系统远程联锁跳车保护条件的基础上，攻关增加立式磨机启动主回路与两台稀油站油泵电动机状态的电气硬点联锁跳车保护条件，实现双重联锁保护，增加设备故障本质化控制能力。 图5 温度、振动设备状态监控参数画面 4效果效益分析 4.1改造后，立式磨机主减速机输入轴于2014年6月投入使用至今一直运行平稳，没有出现任何故障问题。 4.2改造后，日常维护及检修频次明显降低，节约了材料、备件、检修费用，同时也降低了员工劳动强度，预计每年可节约检修维护费用约12万元、产生各类经济效益约200万元。 4.3该项目内容实施完成后，达到了预期改造的效果。消除了因设备较大故障原因导致的影响系统作业率的因素条件，完善提升了设备状态监控和联锁保护本质化运行管控水平，改善了保证设备长周期稳定运行的条件，确保合成炉高负荷生产。 5结束语 5.1根据立式磨机主传动系统附件中的浮动轴原设计及现场实际使用情况综合分析，对于故障率较高的设备结构及时进行改进是提高系统生产作业率、降低设备故障（事故）率的有效措施。 5.2本改造项目紧紧围绕生产系统实际、突出问题，着眼生产系统故障率高、检修频次多、费用支出较大、对系统作业率影响大等不利于因素，从生产系统及设备设施的运行经济性技术指标提升方面着手，攻关重心准确、决策科学合理，实施完成后确保了设备设施的安全稳定运行。