磷肥大型斗式提升機故障檢測排查過程詳解

江西貴溪化肥廠有2臺大型板鏈式斗式提升機，提升高度為31.3m和42.3m，提升能力為200t/h ,瞬間最高可達240t/h，配套電機55kW和75kW ,該設備主要部件的斗鏈部件為板式套筒滾子鏈，結構如圖1。

使用6年后，疲勞磨損嚴重，經常出現銷軸斷裂現象。1997年我廠更換了2臺斗提機的斗鏈備件，由于經驗不足，提升機投入使用后，出現了一些不正常的現象，即運行電流擺動大，漂動范圍50A,插銷剪斷后，銷軸、銷套脫出，停車仔細檢查鏈板孔，發現有的孔磨大，每月發生斷1--2塊內鏈板，先后發生了幾次斗鏈斷裂跨下的重大故障，一般需搶修3-4天，嚴重影響了生產。

為此，從斗鏈材料、結構、強度和操作、維修方面進行綜合分析，采取一些補救措施，減少事故的發生。

故障分析

內容包括材料、結構的合理性，內鏈板強度及操作、維修技術。
(一) 斗鏈材料的合理性

首先，我們對鏈條材料(主要是斷裂內鏈板)取樣進行了分析，確定材料為20CrMnTi，該種材料有較好的耐磨性，抗彎強度，具有較好的低溫沖擊韌性，優于國內有關廠家選用45Mn, 65Mn材料斗鏈，材料選定比較合理。
(二) 鏈條強度核算

針對我廠故障部件內鏈板進行計算，能力按24t/h，以提升高度42.3m的設備為例核算。

理論要求，該類型斗提機斗鏈安全系數n>7。鏈條的拉力包括牽引的最大靜張力和動力。

1、由現場工況和斗鏈實物算出鏈條的計算拉力140237 . 2N。

2、考慮到我廠斗提機為雙鏈條傳動，安全系數，n > 7，核出鏈條需要最小破斷拉力為588906.2N。

3、根據內鏈板結構、材料，核出每節內鏈板(2塊理想狀態)允許用力:1442880N。由以上計算判定，內鏈板強度是足夠的，而且制造廠對斗鏈抽查作拉斷實驗，破斷拉力為82t，先斷部位為銷軸而不是內鏈板。
(三) 結構分析

    斗鏈正常運行危害是疲勞斷裂，我廠斗鏈結構里論要求外鏈板與銷軸，軸套與內鏈板均為適當的負緊配合，比較美國REX公司和國內有關廠家的斗鏈結構，選用該結構型式比較合理，一是有利提高疲勞壽命，從圖2的應力分析圖可知，但要求制造精度高。二是可防止斗鏈運行中銷軸或軸套與鏈板相對滑動磨孔而引起鏈板節距不同，否則斗鏈將會在主動輪處造成單板受力和承受較大的彎曲力，情況輕者出現電流擺動大，重者引起鏈板斷裂，由強度計算可知，我廠內鏈板承受彎曲能力較小(核算見二)。

由我廠實際鏈條檢查發現，銷軸、軸套與鏈板有的配合較松，同時，也注意到故障斗鏈往往是鏈板與軸配合松緊相差大的鏈節上。

綜合以上分析，確定我廠斗鏈經常破斷主要原因，是斗鏈或同節鏈板節距偏差大，造成鏈板單板受力和承受較大彎力而折斷，此外，現場帶負荷點動頻繁，從受力分析可知瞬間加大了動張力，加速了鏈板破裂;現場維修更換舊鏈條兩邊未同時更換，無法保證兩邊斗鏈節距同步，這也會加劇鏈板破裂。

基于提升機故障原因分析，我們采取以下措施防范今后事故發生:

1、從制造源頭控制斗鏈節距偏差，參閱有關資料，把我廠的斗鏈節距偏差<0.4mm，修改為<0.2mm，有利提高質量，目前大部分廠家鏈條節距偏差采用<0.2mm標準，進廠時，我們可通過測量10---20節累計誤差，檢查制造誤差;

2、銷軸與外鏈板，軸套與內鏈板配合過盈要適當。一般要求銷軸與外鏈板過盈量0.02--0.09mm;軸套與內鏈板0.02一0.12mm，裝配時采用模壓或專用工具，切忌錘擊，防止產生大量微裂紋。對少量配合過松部位，可采用點焊補救方法，在我廠1997年外鏈板與銷軸點焊后，至今外鏈板未發現斷裂，說明采用焊接是可行的;

3、改善現場操作和維修技術，盡量少帶負荷起動，一般應及時清理斗提機底部，而且在更換舊鏈板時，必須同時更換對應兩邊的鏈條，確保鏈條節距同步。