摘要：本文通過對鋼球磨煤機存在故障的深入探討和分析，提出并采取了許多切實可行的改進措施（如基礎重新澆灌、襯板螺栓改型、大齒輪齒面調質、加裝自動噴油和斷油保護裝置、加裝隔音罩等），經過一個回合的綜合治理，確保了磨煤機設備的長期安全穩定運行，取得非常好的經濟效益。

關鍵詞：鋼球磨煤機；故障；原因分析；治理

1、設備概況6臺125MW機組所配套的鍋爐系上海鍋爐廠制造的SG400/140型超高壓中間再熱單汽包自然循環鍋爐。該型鍋爐制粉是采用DTM320/580簡型鋼球磨煤機（下稱球磨機），每臺爐配有兩臺球磨機，為單機驅動。它由前后進出料管、轉動部、主軸承、傳動部、減速機、大小齒輪、電動機等部分組成。其中轉動部是一個直徑為3.2米，長5.8米鋼板卷成的大圓筒，筒內壁裝有波浪形硬質合金鋼瓦襯板，鋼板筒身和襯板間為一層絕緣石棉墊，以防筒內散熱并緩沖鋼球對筒體的沖擊。筒內總容積20-30%裝有作為研磨介質的耐磨鋼球。圓筒轉速為18.51轉/分。筒體兩端為兩個端蓋,端蓋外側和空心軸連成一體，軸頸置于主軸承上，兩個空心軸頸端部各穿入一個被稱為進料斗的彎管，其中一個是原煤及干燥介質的進口，另一個為氣粉混合物出口。轉筒一端外面裝有一個大牙輪，通過小牙輪、減速機、電動機帶動筒體轉動。當轉筒被電動機帶動時，筒內鋼球被帶起，升到一定高度后落下，借鋼球下落撞擊和滾動的研擠作用將筒內煤磨制成粉。在負壓抽吸下，磨好的煤粉被送入煤粉倉中。

2、故障情況球磨機自投產以來，由于其故障頻發，一直制約著鍋爐的安全經濟運行，總結歸納出現過的各類故障，主要有以下幾種情形：2.1滑動軸承（俗稱大瓦）燒損，在98年前，12臺球磨機平均每年達現兩次之多。2.2球磨機筒體和進出口端面鋼襯瓦固定螺栓斷裂脫落，造成筒體漏粉現象，嚴重影響設備的正常運行，幾乎每天都有螺栓斷脫情況的發生。2.3傳動機構的振動問題是球磨機故障的主要形式。一旦振動異常就會損壞設備，如傳動機構中的聯軸器棒銷破碎，聯軸器外套斷裂，小齒輪軸承座底腳螺栓拉斷等嚴重后果。下面以臺電#12球磨機為例說明振動故障普遍問題。2.4自投產后，#12球磨機就存在間歇性振動，歷經10年的運行后，已發展到經常出現異常振動現象。這種振動表現為球磨機進口端地面基礎周期性的震動，有時出現劇烈的震跳；大牙輪徑向、軸向幌度均非常明顯；牙輪罩殼隨支座擺動；前端主軸承球面付出現間歇性的拍振現象，拍振幅度高達2-4mm；減速箱發出很強的異音，人字齒輪明顯偏向運行；聯軸器擺動幅度約10-20mm；主軸承座、小牙輪、減速箱固定螺栓，大小牙輪結合面鎖緊螺栓多次斷裂或松動，聯軸器外套多次拉裂。運行中最大擺幅約5-10A之間；球磨機啟動時，聯軸器銷子經常斷裂，往往要經過多次更換多次起動才能維持運行。每到雨天，地面基礎、傳動各部件振動均加劇，聯軸器膠木材質銷子最多只能維持1-2小時。

3、故障分析3.1 大瓦燒損問題的原因分析由于球磨機轉速較低，自重較大，一般選用承載力大制造方便的雙油楔橢圓滑動軸承，這種動壓滑動軸承就是通過潤滑油和空心軸一起運動產生液體動壓再轉化為液體靜壓進而形成油膜來工作的，此油膜一旦遭到破壞，大瓦就會出現燒損現象。3.2 襯瓦螺栓斷脫問題的原因分析3.2.1襯瓦材料硬度不足HRc42，抗磨性能低，材料膨脹系數大，在運行中長期受到鋼球的碰撞，會延伸、隆起，到了后期就發生變形，進而拉斷固緊螺栓。 3.2.2 襯板安裝尺寸與設備尺寸不符，造成擰緊器安裝不到位；襯板安裝后未進行復緊，與筒壁留有的間隙，極易使襯瓦隆起和螺栓松脫。3.2.3 螺栓熱處理不佳強度低，螺紋加工工藝質量有缺陷，車削量偏大。而且，作業中人員習慣于用自制的加長套管扳手或采用人力大錘、死板手的作業方式對螺栓進行緊定，未使用專用扭矩把手，力矩不知也不恒定。未能擰緊的螺母極易松脫。3.2.4 工藝中突出的問題是襯瓦板面下鋪設的隔熱密封材料使用不正確，以往一般所選用的石棉板板材，在實際運轉中因碰撞很容易粉碎，造成螺栓緊力消失。也會使螺栓松脫。3.2.5 機械構件老化，且易磨損，現場環境噪音大，粉塵多，溫度高，環境條件差，嚴重影響到了檢修人員工作的效果。3.3 振動問題的原因分析3.3.1 設備基礎方面的原因如臺電的#12球磨機滑動軸承基礎位置一端剛好座落在山體基巖斜坡上，另一端處在基巖邊緣的泥潭中。除其表層為砼石外，基礎水泥墩支柱下圍部均浸在泥漿之中。而且基礎地面一邊為隔音墻體，另三邊為1.2-1.8米管溝。這樣的基礎層面受到磨煤機重力和周期性低速轉動慣性力的作用下，其沖擊力會轉變成球磨機的激振力產生振動現象。3.3.2 設備系統方面的原因，包括設備部件和設備系統的結構兩方面。3.3.3 設計安裝方面的原因3.3.3.1設計安裝時，已經考慮到部分轉動體地面基礎處于軟質層，可能產生異常振動。就在筒體前部進行了局部的鋼筋混凝土澆灌處理。但沒有徹底，遺留了地面基礎軟質層產生振動的設計隱患。3.3.3.2經檢修測量，設計安裝時的大牙輪經向跳動度1.9mm，軸向跳動度4.8mm,均大于允許的最大幌度要求，這就使得大牙輪成為產生振動的主要來源之一。3.3.4檢修維護方面的原因由于螺栓的松脫，尤其是靠近大齒輪的前端部分和進口端面螺栓斷裂，大量的泄漏煤粉往往隨著轉動甩向大小齒輪的間隙，進而使大小齒輪運轉中相互擠壓，就會產生強烈的振動現象。在實際的維護工作中，消除設備振動不及時，齒間煤粉沒有徹底清除，通常是用機油沖淋幾次，再澆注熱瀝青油以潤滑齒輪間嚙合面。這樣做使得齒間煤粉越積越多，加上漏粉現象的經常性，也導致了大小齒輪齒頂產生巨大的擠壓作用力，使筒體轉動中心線慢慢地偏向一側運行，這樣小齒輪軸承座螺栓容易被振斷，聯軸器銷子會經常斷裂。

4、改進措施和綜合治理4.1針對大瓦燒損故障的治理4.1.1加裝斷油保護裝置。通過DCS自動控制大瓦淋油量減小或淋油中斷時的報警和停止球磨機運行，并實現聯鎖保護功能，有效地斷絕了因無淋油而出現的燒瓦事故的發生。4.1.2大瓦油封及其壓板均采用先進的特種石墨復合材料配制，這種材料自潤滑效果優良，與軸頸磨損時不傷及軸頸表面，油封間隙的調整均是進行現場配制和就地安裝，密封效果特佳，能有效地確保油楔內油膜的生成，避免因漏油而破壞油膜的良好作用。4.2針對襯瓦螺栓斷脫故障的治理4.2.1改換襯板材料，提高耐磨性。選用雙金屬中鉻合金材料襯板置換原GZMn13襯板。襯板使用壽命增長70%。同時降低固定器、擰緊器厚度，縮小襯板尺寸，改進楔塊形式（如圖1所示）4.3針對振動故障的治理4.3.1處理設備的地面基礎。在大修期間將設備基礎柱礅周圍地面軟質層以下全部挖空，深達⒉5米，用鋼筋網固扎后再砼石凝土澆灌，使地面以下基礎連成一片為硬基整體層，徹底消除軟質層基礎方面的隱患。4.3.2處理小齒輪基礎臺板。將小齒輪基礎臺板二次灌漿全部鑿掉，基礎臺板位置重新找正安裝。小齒輪、減速機基礎螺栓重新焊接，固定螺栓全部重新埋設定位。調整一、二級傳動件的中心位置，消除疲勞應力的影響。4.3.3筒體襯瓦材質和螺栓材質和檢修工藝的改進，徹底消除了筒體漏粉和螺栓斷裂松動的現象，減小振動產生的外來因素。4.3.4更換大齒輪，重新澆注主軸鎢金瓦，調整找正筒體水平度，同其它傳動件的平行度，大齒輪徑向軸向跳動度，盡可能使其誤差達到最小值。全部重新調整并且設定各齒輪嚙合面間隙和偏差，找正所有連接件的中心度，盡可能使三條直線平行，并使各滑動體，連接件中心在一條直線上。將安裝產生的振動程度降到最低點。4.3.5增加科技投入，改善和提高工作環境、檢修質量。加裝大齒輪自動噴油裝置，使大齒輪潤滑狀況得到明顯改善；加裝筒體的隔音裝置使噪音振動頻頻率明顯降低；加裝盤車裝置，提高檢修效率和質量。消除引起振動的間接因素。4.3.6對冷卻系統進行改進，油循環系統進行蒸汽吹洗，對進油、淋油、回油進行全面改進。確保提高水冷效果和油系統的清潔循環。消除引起振動的其它間接因素。

5、治理效果經過一個輪回的綜合治理,在檢修工作中對各項改進措施進行了認真的落實，取得了非常好的效果,到目前大瓦再未出現燒損故障。據統計，12臺磨由1998年度缺陷2688個條下降到2001年度的235條，其中螺栓斷漏現象大大減少，螺栓斷脫的缺陷發生率已由過去占總缺陷條數的23.7%， 驟降至0.44%，并連續六年保持并呈下降趣勢.據初步估算，經濟效益相當顯著,如下表所示,按每臺磨計,制粉系統出力和增發電量明顯提高,而電耗、檢修工時、材料消耗大幅度下降，據職業預防中心檢測噪聲下降了6-12dB，由于球磨機的正常穩定運行，也使低負荷時節約了大量燃油。

6、結語長期以來球磨機的故障率較高，對機組安全高效運行影響很大，根據引起故障的各種原因制定了相應的處理措施。 從97-98年度開始對所有球球靡機經過一個輪回的綜合治理。治理效果良好，設備故障明顯減少，振動現象明顯減弱。近五、六年來，設備運行非常穩定，除正常的維護工作，缺陷很少，基本上斷絕了漏油漏粉大瓦燒損現象。確保了鋼球磨整體設備的安全穩定運行。取得了良好的經濟效益。可為同類機組設備提供重要的經驗。