鏈板輸送機是煤化工行業中運送瀝青的主要輸送設備,安裝在焦油工序最末的瀝青采出工序上,主要完成液態瀝青從高置槽流出的冷卻、粒化和裝車工作。鏈板輸送機性能的好壞直接影響瀝青運輸流程的作業效率。
1、存在的問題
①鏈條運行結構形式不合理;②鏈條傳動方式不合理;③運行負荷大,鏈條拉緊力大,各鉸支點磨損劇烈,零部件壽命有限;④大修周期短,對輸送設備功能發揮影響很大,同時也造成運行、維護費用高。
2、失效原因分析
(1)原鏈板輸送機鏈條主要由鏈板、長短軸、擋圈、底板、側板構成,鏈板的連接方式如圖1所示。鏈板直接套在長短軸上,鏈板下表面與滑道的相對運動方式為滑動摩擦,鏈條在經過彎道及頭尾輪時,與軸之間會產生相對轉動,尤其在頭輪處,在鏈輪牽引力的作用下,鏈板與軸之間強力張緊并相對轉動,由此產生劇烈磨損。在運動過程中鏈條直接在滑道上滑動,由于滑動摩擦因數大,導致鏈條的整體運行負荷大。
1-長軸;2-短軸;3-鏈板(δ=20mm);4-角鋼;5-底板;6-鏈板(δ=40mm)
圖1 原鏈板連接方式
(2)鏈條在經過彎道和首尾鏈輪時會在負荷作用下分別轉動25°和60°,由于磨損是相互的,鏈板內孔在磨損軸的同時,也造成了自身的磨損,原設計的Φ40mm圓孔逐漸沿磨損面變長、變寬,形成腰形孔。由于閉合鏈條鏈板的內摩擦表面是重負荷摩擦表面,長期磨損中,它與腰形孔之間形成了危險截面,在沖擊載荷作用下,發生鏈板斷裂,斷裂位置如圖2所示。
(a)新鏈板 (b)磨損鏈板
1-重負荷摩擦表面;2-形成腰形孔;3-危險截面;4-磨損后的鏈板表面;5-原鏈板上下表面
圖2 鏈板斷裂位置
(3)底板和側板腐蝕掉落失效。由于底板和側板長期在水溶性環境下工作,瀝青冷卻水中富含酚類、苯類介質,對普通碳素結構鋼腐蝕嚴重,導致底板、側板或焊縫腐蝕失效。
3、改進措施
利用滾輪直接將鏈條從滑道上托起,變滑動摩擦為滾動摩擦,減小運行負荷。如圖3所示。
1-短軸;2-鏈板(δ=16mm);3-擋圈;4-滾輪;5-滾套;6-磨板
圖3 滾輪安裝位置圖
(1)將鏈板從單雙鏈條結構,改為全雙鏈板結構,鏈板的厚度由原來一組鏈80mm減小為64mm,材質由原來的Q295變為Q345,以保證其抗拉強度。為達到延長鏈板和軸壽命的目的,需提高鏈板內孔的光潔度,因此需將原設計的基軸制的配合,改為基孔制的配合,在鏈板內孔加工到Φ40mm負公差的時候,用標準鉸刀一次鉸削成形,內壁光潔度達Ra3.2 m。