下抛丸除锈机抛丸器故障分析与解决措施.docx

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下抛丸除锈机抛丸器故障分析与解决措施

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朱桂云

摘要：本文分析了抛丸器发生故障的原因，针对故障的成因，从设计制造、使用维修等方面介绍了解决措施。

关键词：抛丸器；轴承温度；转轴弯曲；最大夹角；安装精度；定期保养和维修

下抛丸除锈机是根据厂自身管道防腐生产施工的需要，以及更好地提高钢管表面的除锈质量，而设计制造的钢管外表面除锈设备。φ490下抛丸除锈机每台安装有4个抛丸器，每台抛丸器由一台功率为15KW的电机驱动，通过皮带传动，使抛丸器转轴的转速保持在2200r/min左右。这样才能保证高速旋转的叶片，将磨料以极高的速度抛出，使钢管表面达到理想的除锈效果。在防腐项目工作量较大时，由于设备的运行率高，加上设备在制造安装、维护保养和设计方面经验的不成熟，导致下抛丸除锈机的核心部件抛丸器经常会因故障而停机，造成整个防腐作业线停产。经检查维修分析发现，造成抛丸器出现故障的原因：主要是温度过高而造成轴承损坏以及转轴磨损严重而发生弯曲变形时，在高速旋转叶片的作用下产生振动所致。不仅更换维修十分不便，同时浪费大量的人力增加了成本，也直接影响生产施工进度。针对该设备存在的问题，为此采取了相应的解决方案。

一、原因分析

1、轴承型号的选用不合理

抛丸器采用的是60000型系列深沟球轴承，深沟球轴承结构简单、价格低、极限转速高、内外圈轴线允许最大夹角为0°16，在经过对抛丸器运行时，所有轴承温度变化现象的分析、设备拆卸维修时，零部件磨损程度的观察，以及设备安装调试时触觉现象的分析后得知：造成轴承温度过高易烧毁的主要原因是：同一转轴上的两个轴承不能维持较好的同轴度，造成轴承内外圈所形成的夹角大于轴承允许的最大夹角0°16，而促使轴承工况环境条件的不断改变，导致轴承运转时温度升高直至被损坏。

2、抛丸器箱体及轴承座设计存在缺陷

抛丸器箱体及轴承座在设计时，由于实践经验的不足，没有设计箱体与轴承座定位结构，轴承座安装精度的高低，由装配人员的实际操作能力来决定，不能保证所有轴承座的安装精度。同时抛丸器在工作时，由于一组抛片内的四个抛片磨损程度不同，而产生振动等原因造成部分螺栓松动时，也有可能改变轴承座原有的安装精度位置，使轴承内外圈夹角增大，造成轴承工况环境条件的不断改变，导致轴承温度升高直至被损坏。

3、定位防护套的结构形式不理想

抛丸器箱体由一个抛丸室和两个磨料回流室等部分组成，定位防护套通过回流室在抛丸室内定位高速旋转的抛片组件，磨料回流室上方设有磨料导流结构，由于磨料导流结构的存在有效地减少了磨料对定位防护套在磨料回流室部分的磨损。定位防护套的材质为20#无缝钢管，可根据不同型号的抛丸器转轴确定其内外径及长度，主要作用：是确保旋转抛片组件的准确位置，同时保护转轴不被回流的磨料冲刷而损坏。但在设备拆卸维修时发现定位防护套靠近旋转抛片组件位置的一段被严重磨损，有的甚至磨损到了转轴，被局部严重磨损的转轴、在高速旋转叶片组件所产生离心力的作用下，而发生弯曲变形造成振动加剧。经观察分析发现：定位防护套被严重磨损的部分是靠近旋转叶片组件的位置，而这部分定位防护套在抛丸室内无法设置任何保护结构，因此被磨料不间断的冲刷导致磨损严重。

二、解决措施

1、合理选用轴承型号

首先对抛丸器工作性质及工况条件进行细致的分析，将以前应用的60000型系列深沟球轴承改为10000型系列调心球轴承。调心球轴承主要用在载荷作用下弯曲较大的传动轴，以及支承座孔不易保证严格同心的地方，同时轴承内外圈轴线允许最大夹角为3°。由于调心球轴承具有以上特性，基本满足了使用条件。在经济效益上，虽然调心球轴承比深沟球轴承成本较高，但在使用寿命上，提高了数十倍，降低了维修和材料成本。

2、抛丸器箱体及轴承座结构改进

在抛丸器箱体上增加设计了轴承座安装定位止口结构，同时在轴承座上增设安装定位凸台，来保证轴承座的安装精度，避免了因装配人员的实际操作能力不同，带来的安装精度不同的问题，同时也避免了由于震动等原因造成部分螺栓松动，而改变轴承座原有位置精度的问题。

3、优化定位防护套的结构形式

根据定位防护套严重磨损位置原因的分析，将原有整体式定位防护套的结构形式，改为两段分体式定位防护套的结构形式。在不影响整体结构性能及使用的前提下，将靠近旋转叶片组件位置的一段定位防护套增加其壁厚，同时采用中碳钢淬火处理，以提高抗磨损的能力。另外一段仍然采用20#无缝钢管制作，其内外径保持不变，但长度相应的缩短。这样结构形式的定位防护套成本低，既能满足设计的目的，又能大大延长使用时间，降低了维修和材料成本。

三、实施效果

改造后的下抛丸除锈机的抛丸器，在保证定期保养和维修的情况下，抛丸器工作时，轴承温度基本保持在70℃以下，轴承因温度过高而烧毁的现象基本被杜绝。在经过多次维护检修中，发现靠近旋转抛片