烘缸是用铸铁制成的两端有盖的空心圆筒,由缸体及其两端的缸盖组成,外径多为1000~3000mm,在运转过程中,内通蒸汽将输送的纸张烘干烫光。造纸机用铸铁烘缸是用作纸张干燥的关键部件——属于Ⅰ类压力容器。铸铁烘缸的数量约占造纸行业压力容器总数的2/3。烘缸的作用是用来烘干纸页中的水分,整饰纸面,是造纸生产中最为关键的核心部位。烘缸主要依靠齿轮箱内的齿轮传递减速增矩等功能。
一家造纸厂运行过程中由于异响及传动异常停机检查发现齿轮位出现滚键及轴磨损情况,若不及时处理将严重影响设备运行平稳性及产品质量,严重时会造成烘缸无法正常运转从而造成设备停机停产,给企业带来很大困扰。
齿轮与烘缸轴其配合形式为键配合。该形式在轴类设备中属于常见配合方式,键槽出现磨损的原因主要有三个方面。
1:材料原因,键槽材料选择不当或质量不佳,容易导致键槽表面硬度不足,从而容易磨损。
2:配合原因,键和键槽配合度过松或配合面过小,长期运转因间隙存在键和键槽反复撞击造成间隙越来越大,形成恶性循环。
3:使用原因:过度加载或过载使用也会造成键槽磨损,运行中震动、冲击等因素,会加剧键槽磨损。一旦键槽出现磨损,运行中齿轮与轴发生相对运动极易造成轴也出现磨损。
针对轴磨损、键槽磨损问题,传统解决办法主要靠堆焊后机加工、热喷涂和电刷镀等手段来进行,并没有很好的修复方式来减少金钱及时间的浪费,而且均存在一定弊端,无论是堆焊后机加工还是热喷涂、电刷镀方式,都是用金属修复金属,无法改变“硬对硬”的配合关系,在各力综合作用下,仍会造成再次磨损。从维修费用及维修工期上来说,此方法更多的是返厂修复或依靠外协,拆装运输费用高,修复工期长。
此次修复工艺采用福世蓝模具法进行现场修复,利用未磨损尺寸作为定位尺寸,涂抹适量2211F材料后安装紧固对开模具恢复磨损部位尺寸。
高分子复合材料2211F是一种抗高温、抗强腐蚀并可以机加工的金属修复、保护复合材料,此材料具有良好的粘结力和机械性能,不仅有金属所具有的强度、硬度,还有其退让性,应用高分子材料修复可免拆卸免机加工既无补焊热应力影响,修复厚度也不受限制,高分子复合材料的应用技术可以使企业在第一时间快速有效的现场修复,有效避免各种时间及经济的损失,而且高分子复合材料修复属于冷焊技术,不存在热应力等问题,可以有效避免基材的二次损坏。此类修复材料以金属修复材料2211F性能较为可靠。
1) 表面烤油处理:用氧气-乙炔火焰炙烤待修复表面,彻底清除表面及渗入基体组织的油污。
2) 表面打磨处理:使用磨光机配合砂轮片打磨磨损区域,直至露出金属原色。
3) 空试模具:现场测量核对模具尺寸及轴肩定位尺寸,空试模具,确保各个部位配合精确。
4) 无水乙醇清洗:使用无水乙醇将打磨后的表面彻底清洗干净,确保待修复表面干净、干燥、结实。
5) 刷涂福世蓝803脱模剂:模具内表面用无水乙醇清洗干净后,涂刷脱模剂晾干备用。
6) 调和复合材料2211F:严格按比例调和适量福世蓝2211F高分复合材料直至均匀无色差。调和好的材料要在调和板上摊成薄片,并立即涂抹,以防材料过早固化。
7)涂抹材料并安装模具:涂抹时先涂抹薄薄一层并反复刮压,保证材料压进表面上的每一个微孔,随后逐层增加厚度,材料厚度略大于轴的磨损尺寸,然后快速安装模具并紧固螺栓,多余的材料会从排料槽排出。
8)固化:进行足够时间的固化,具体固化时间根据现场温度并参照材料技术数据表而定。可以通过碘钨灯或热风机加热缩短固化时间,注意不可用明火直接接触材料,且加热温度不得超过材料最高承受温度。
9)去除多余材料:材料固化后拆卸模具使用磨光机、锉刀、砂纸等工具去除多余材料,决不允许敲击材料。
11)安装:再次调和少量2211F材料在固化后的材料表面涂抹薄薄一层,并在键槽及键表面分别涂抹材料,快速安装大齿轮到位。
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