運轉工區擔負著礦井的提升、壓風、排水、通風系統,每個系統都關係到整個礦井的安全生產,是礦井的「命脈」。「運轉工區要害多、設備多、人員多,要搞好運轉工區,非得有 『運轉能人』不可。」「運是有運籌帷幄的手腕,轉是轉動靈活,像軸承一樣面面俱到的管理方法,不然就會顧此失彼。」這些話不但說明了運轉工區的重要性,而且說明了運轉工區的設備管理難度。
一、應用背景
某煤礦指導運轉工區北風井進口法國貝利(豪頓)公司產抽風機,該風機於1989年投入運行,於2009年底發現風機震動偏大,在做動平衡時發現有軸承位、軸承室磨損現象。此風機為北風井抽風機,用於將井下的廢氣抽吸出來,如果風機停止運轉10分鐘,井下廢氣無法排出,將會造成井下缺氧,井下人員呼吸困難,停止運轉15分鐘,所有人員必須迅速撤離,否則就有生命危險。所以此風機的修復引起了礦領導的高度重視。
經現場查看風機軸承位磨損0.22~0.35mm不等;軸承室局部磨損,磨損部位位於軸承室的下半部,為月牙形,最深處約5mm。
二、修複方法
1、傳統的修複方法:
設備在高負荷、連續運轉的情況下,導致設備傳動部位的磨損。由於國內大部分企業設備管理中的維修維護領域不完善,新技術應用存在缺失,一旦遇到大型軸類磨損的問題後,企業往往採用傳統工藝進行處理,即報廢更換、堆焊機加工、熱噴塗、電刷鍍、打麻點等。
傳統修複方法有堆焊、熱噴塗、電刷渡等工藝。那些對溫度特別敏感的金屬零部件,會使零件表面達到很高溫度,造成零件變形或產生裂紋,影響零件的尺寸精度和正常使用,嚴重時還會導致軸的斷裂。電刷渡雖無熱影響,但渡層厚度不能太厚,汙染嚴重,應用也受到了極大的限制。
對企業來說,時間就是效益,傳統工藝無法在短時間內解決企業的設備問題,將會給企業帶來巨大的經濟損失。
2、高分子複合材料解決方案:
高分子複合材料修復技術可實現現場免(少)拆卸修復,有效地提高修復效率,降低維修成本和工作強度。
相比傳統修復工藝,高分子複合材料既具有金屬所要求的強度和硬度,又具有金屬所不具備的「退讓性」(變量關係)。通過有效地修復手段,如「模具修復」、「部件對應關係修復」、「高分子材料配合機加工修復」、「傳統工藝配合高分子材料修復」,可以最大限度確保修復部位與配合部件之間的配合關係,同時利用複合材料本身具有的抗壓、抗彎曲、高延展率等綜合優勢,可有效地吸收外力衝擊,極大緩解外力衝擊對軸和軸承配合部位的破壞,避免間隙的產生,同時避免因間隙的增大對軸造成的二次磨損,延長設備的使用壽命,確保企業的安全連續生產。本文案例採用了2211F金屬修復材料。
三、高分子複合材料修復步驟
根據現場條件,制定了使用模具修復工藝進行現場修復的方案。首先提前加工修復模具,在修復時首先針對磨損的表面面進行表面處理,然後使用高分子複合材料進行塗覆,塗覆完成後安裝模具。等待材料固化後,拆除模具,然後使用砂紙去除材料釉面,再次塗抹材料裝配軸承,等待材料固化後即可開機運行,完成修復工作。