旋转破块喂料器日常维护及故障维修

王伟强，罗涛

（中国石油广东石化分公司，广东揭阳 515200）

0 引言

旋转破块喂料器是UNIPOL 聚丙烯装置脱气仓下部用于旋转输送聚丙烯粉料的重要的独台设备，且位于装置100 多米高的造粒厂房顶部脱气仓框架中部位置，日常检维修不便。如果故障停机将导致物料中断迫使挤压造粒机停车，处理不及时甚至可能导致装置停车，为了保证装置的长周期运行，对旋转破块喂料器运行尤其是检维修方面，提出更高的要求。

1 旋转破块喂料器的结构

旋转破块喂料器主要部件有喂料器总成、一体式底座、液压马达、齿形联轴器等（图1），其中喂料器总成主要部件壳体、转子等（图2），附属设备还包括液压油系统和壳体异型保温。

图1 旋转破块喂料器主要部件

图2 喂料器总成结构

当物料（粉末、颗粒物料、粉粒混合物等）通过上法兰进入喂料器时，物料落入由多个桨和轴组成的等分结构转子型腔内。当转子组件被变频电机或液压马达驱动转动时，任何没有掉落到转槽中的物料就会被喂料器顶部两侧的切刀进行切割。转子携带物料继续旋转，一旦到达给料机底部，物料就会依靠重力从转子的下法兰中排出。转子旋转回到起始位置，然后循环重复，连续不断地向下游卸料。

当物料颗粒均匀时，只需要较小的操作功率，物料就很容易通过喂料器。如果工艺过程中有大块料形成，则喂料器可以在切刀和内部转子之间剪切大块料。在运行过程中，喂料器的驱动载荷控制是通过液压马达驱动油泵电机的负载电流传感器实现的，并且自动通过正转/反转模式来切割清除大块料，正反转循环往复3 次，每次时间可以设定。如果破块成功，延时后回到原前进方向。如果经过破块程序仍无法清除大块料，喂料器将报警并自动停机。

2 日常维护

设备在使用过程中，零件总会逐渐磨损和腐蚀、断裂导致因故障而停机，加强设备保养维修，及时掌握零件磨损情况，在零件进入剧烈磨损阶段前，进行修理更换，就可防止故障停机所造成的经济损失。例如，旋转破块喂料器应该按照表1 的日常维护计划表进行检查，以保证操作人员的安全和延长设备使用寿命。

表1 旋转破块喂料器的日常维护计划

另外，在设备安装一周以后要对所有的螺栓进行紧固，同时每周检查顶部切刀的间隙，直到一个磨合期结束。

3 旋转破块喂料器故障分析与处理措施

设备的故障征兆会表现在性能方面和外观方面，如异常响声、异常振动、跑冒滴漏、有特殊气味、甚至突然自动停机等故障现象。设备故障按技术性原因机型分析，可分为四大类，即磨损性故障、腐蚀性故障、断裂性故障及老化性故障。

3.1 轴承损坏故障

（1）故障现象。喂料器驱动端采用滚动轴承，运行3 年多后巡检时发现轴承箱有水平裂纹，裂纹宽0.5 mm、长120 mm（图3）。

图3 轴承箱故障

（2）原因分析。喂料器是低速重载型设备，尤其在破大块时载荷最高可达10 000 N·m，轴承采用润滑脂润滑滚动轴承，润滑对轴承的运转及寿命有极为重要的影响。现场检查发现轴承和轴封之间的轴承支架位置有大量结焦的润滑脂，且未按规定进行日常维护并记录，由此判断喂料器轴承存在润滑不良是导致轴承箱损坏的主要原因。轴承箱是一种起支撑和润滑轴承作用的箱体零件，同时承受设备在工作时产生的轴向和径向力。轴承箱的材料一般为铸铁和铸钢，而旋转破块喂料器的轴承箱采用铸铁材料，强度低、抗冲击能力差，这也可能是导致其损坏的原因之一。

（3）处理措施。考虑到装置长周期运行，且轴承温度、振动正常，于是在轴承外套安装卡具对轴承进行保护，并且要求操作人员和维保人员每天不间断进行特护巡检，监测轴承的温度、振动、声音情况并补充定量润滑脂。在寻找装置停车检修的窗口期后，更换铸钢材料的新轴承箱，并按照维护计划表进行维护后保持平稳运行。

3.2 联轴器故障

（1）故障现象。喂料器的联轴器有两种，其中液压油泵采用梅花联轴器，而液压马达和喂料器转子之间采用鼓形齿形联轴器。液压油泵操作人员巡检时听到有异响，停机检查发现梅花联轴器橡胶梅花弹性体断裂，而且金属爪出现磨损；齿形联轴器检查拆解时发现，齿轮出现磨损，个别齿已经断裂。

（2）原因分析。梅花联轴器也叫爪形联轴器，是由两个金属爪盘和一个弹性体组成。液压油泵梅花联轴器弹性体采用中空结构橡胶材质的梅花形弹性体，梅花弹性间隔体由于老化等原因损坏或失效，扭矩传递并不会中断，同时两轴套的金属爪啮合在一起继续传递扭矩，这很可能是导致设备故障的原因[1]。

鼓形齿形联轴器由齿数相同的内齿圈和带外齿的凸缘半联轴器等零件组成，径向尺寸小，允许较大的角位移，可以改善齿的接触条件，提高传递转矩的能力，承载能力大，适用于低速重载工况[2]。在工作时，利用内外齿啮合来实现两半联轴器间的扭矩和旋转运动的传递，两轴产生相对位移，内外齿的齿面周期性作轴向相对滑动，必然形成齿面磨损和功率损耗，因此齿式联轴器需在良好润滑和密封的状态下工作。拆解时发现润滑脂已经干涸且颜色发黑，证实了联轴器是由于润滑不良导致齿轮损坏故障。

（3）处理措施。梅花联轴器根据实际应用选择高强度聚氨酯的梅花弹性间隔体材料，它耐磨耐油，承载能力大，使用寿命长，具有良好的减振、缓冲和电气绝缘性能。另外整体更换齿形联轴器，定期检查并补充润滑脂。

3.3 轴封泄漏故障

（1）故障现象。填料密封又称压紧填料（Gland Packings）密封，俗称盘根（Packings）密封。旋转破块喂料器轴封采用填料密封方式，运行一定周期后轴封处出现氮气泄漏甚至有物料细粉。

（2）原因分析。填料装入填料腔以后，经压盖螺丝对它作轴向压缩，当轴与填料有相对运动时，由于填料的塑性，使它产生径向力，并与轴紧密接触。只有受到一定的压紧力时，填料才能产生一定的径向形变，充实轴与填料筒内壁之间的间隙，从而起到密封作用。当压紧力很小时，填料的径向形变很有限，密封效果比较差，甚至出现大量泄漏。

（3）处理措施。需要经常对填料的压紧程度进行调整，补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。显然这样经常挤压填料，最终将使盘根枯竭，所以定期更换填料很有必要。

3.4 液压油系统故障

旋转破块喂料器液压油系统包括液压油箱、油泵、油冷却器和油冷风机和双油过滤器等，其中液压油系统常见故障有液压马达和油泵油封泄漏、油箱油位低、油过滤器堵塞和油温高等。

液压马达和油泵油封均采用的是骨架油封，目的是将传动部件中需要润滑的部件与外部环境隔离，防止润滑油渗漏，由油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧三部分组成。

油封泄漏故障原因与处理措施包括：①唇口不良或弹簧质量不佳或失效等制造质量不佳，造成早期泄漏，更换油封弹簧或油封；②唇口损伤，油封变形等装配不良而发生泄漏，需要重新装配；③润滑不良、轴表面光洁度低、液压管路系统太脏等原因造成唇口工作面磨损或老化，需要定期化验油品并补充或更换液压油，出现泄漏及时更换油封。

液压油中含有灰尘、铁屑等杂质，长期就会堵塞过滤网，通过检查压差表状态来切换并清理或更换油滤芯，保证液压油清洁、畅通。液压油泄漏和化验等原因会导致液压油损失，当油箱油视镜的油位达到1/2 时就需要及时补充液压油。油冷却器采用的翅片风冷却方式，当风机故障或翅片被油污堵塞都会导致换热效率下降，从而造成油温高，这时就需要定期清理油污并及时维修排除风机故障。

3.5 其他故障

旋转破块喂料器还会有卡料和转速等故障出现。如果当有大块料经过喂料器多次反复切割仍未切除就会导致旋转破块喂料器联锁停机，这时就需要维修人员及时打开检修门并与操作人员配合清理掉块料。

4 结束语

旋转破块喂料器稳定运行对装置的长周期生产至关重要。本文给出了日常维护工作计划并分享常见故障分析，以便指导设备日常维护减少故障发生，以及当故障发生时及时排除故障，确保装置稳定运行。