引风机轴瓦磨损的原因及处理方法

摘要： 简单分析了引风机轴瓦工作表面磨损的原因和处理方法，实际应用中 损坏的巴氏合金 轴瓦经过焊接修复后 ，使用效果良好。
关键词： 巴氏合金 轴承合金 磨损巴氏合金轴瓦 巴氏合金修复轴瓦 锡基合金
中图分类号:hx133.3 　　　文献标识码： b
文章编号： 1006-8155（2010）02-0034-03

1　 原因分析

　　煤炭、冶金、电力、化工等行业的收尘、通风系统都是利用锅炉离心引风机实现的。其轴瓦一般是由优质灰铸铁或铸钢，如ht200或zg230-450制成。在轴瓦的工作表面铸有一层具有一定强度、跑合性能和减磨性能及耐磨性能良好的轴承衬，这种轴承衬很容易与轴颈形成一层油膜，对轴起到保护和润滑作用。这种轴承衬材料通常是巴氏合金，其弱点是机械强度低，并且与钢铁的贴附性较差，受热易熔化。引风机轴瓦工作表面出现磨毛或有较轻的裂纹、掉块，甚至局部脱壳，当厚度磨去2/3，引风机轴与轴瓦接触角、侧隙及接触斑点达不到规定的技术要求时，被认为是轴瓦磨损。造成轴瓦磨损的原因主要有以下5个方面。
　　 (1)合金层浇铸有缺陷，存在微细裂纹或有脱壳隐患，表面粗糙，内有气孔，投入运行后自然磨损较快。
　　 (2)轴承衬的润滑油不干净，有杂物，或者循环油路不够畅通，运行中供油不及时，增加了轴瓦与轴颈的摩擦，导致轴瓦过早磨损。
　　 (3)灰尘或物料进入轴瓦，导致轴瓦过早磨损。
　　 (4)瓦与轴配研不好，轴承底座的内球面与轴瓦球面配研不好，接触斑点分布不均匀，使主轴瓦局部磨损较快。
　　 (5)引风机过载，加重了轴瓦的工作负荷，还会造成轴瓦过早磨损。

2 　处理方法

　　如果轴瓦工作表面是磨毛或轻微磨损，一般可采用直接刮研的方法修理。 如果 主轴瓦有轻微的裂纹、掉块或局部磨损等缺陷，可采用刮研加补焊的方法进行修理。
　　 对于轴瓦比较严重的磨损，一般采用3种抢修方法：（1）当本厂设备和技术力量比较好时，可熔去巴氏合金旧衬，重新浇铸、加工、刮研修复；（2）不熔去巴氏合金旧衬，采用专用金属喷枪在旧衬上喷上一层新的合金，然后重新进行机加工，刮研修复；（3）不熔去巴氏合金旧衬，另在旧衬上用气焊堆焊巴氏合金。
　　 实际应用最广的是气焊堆焊巴氏合金，故对其进行一些探讨。

2.1　 对轴瓦焊接修复的要求
2.1.1 因设备转子质量大、转速高（1000r/min ），要求轴瓦与设备转子轴工作面保持良好润滑，修复的焊道内不能有气孔、夹渣、未熔合，且要保证焊道的钎接强度，以承受转动时产生的剪切应力。
2.1.2 修复后焊道表面要恢复原始尺寸。

2.2 焊前准备
2.2.1 焊丝的制备

　　轴瓦的材料为巴氏合金，型号zchsnsb11－6，是一种熔点很低（240℃）的软金属。选用的焊丝与轴瓦材料相同，利用氧乙炔焰做热源自行熔制而成(图1)。焊丝的具体长度由计算得出，用轴瓦上巴氏合金体积除以焊丝截面积，得出的数值再加上30％的余量。焊丝熔制后，用刮刀倒去棱角，除去表面氧化膜和渣孔，焊丝表面处理不能使用砂纸或砂轮。

2.3.3 　焊接操作要点

　　(1) 采用平位焊接，左向焊法，焊接时焊炬、焊丝做锯齿形摆动，与工件夹角要比焊接碳钢材料略小，为 30°。填丝时，焊丝不能脱离熔池。

　　(2) 巴氏合金的熔点较低，底层钎接时，钎接温度不宜过高，否则非钎接部位的巴氏合金会产生过热或熔化。
　 (3) 开始用角钢和焊炬进行熔焊。为确保焊道内不残留气孔和夹渣，每层焊道完成后，要进行重熔。并使用紫铜丝搅动熔池，以促进气孔和夹渣上浮。重熔时，焊炬和焊丝摆动方法以及速度与焊接时相同。
　 (4) 巴氏合金易氧化，为保证焊接质量，每层焊道及重熔完成后，都要涂刷氯化锌溶液，并刷除焊道表面的氧化物和浮渣。
　　(5) 当堆焊层的厚度过厚时，可采用多层焊，堆焊表面要比轴瓦原始表面略高。堆焊过程中应注意，在焊道与原始表面交界处不要产生咬边和未熔合等缺陷。
2.3.4 焊后检验

　　表面检查，没有气孔、夹渣和未熔合为合格。

2.4 焊后处理

　　采用刮削方法恢复其原始尺寸，并使用假轴检查刮削的效果。　　

3 修复实例

　　巴氏合金轴瓦由于振动、磨损等原因导致损坏。损坏最严重的轴瓦损坏面达轴瓦全部面积的 1/3 ，且部分位置轴瓦与轴瓦壳体发生 剥离 (图 3） ，从而造成设备被迫停机，所以决定采用氧乙炔气焊对损坏的巴氏合金轴瓦进行修复。

（1）清理主轴瓦表面，使其露出巴氏合金的金属光泽，严禁表面有油污。
　　（2）将轴瓦放在加热炉内预热至150～180℃。　　
　 （3）使用焊炬把φ5～φ6mm 的巴氏合金棒钎焊到旧衬表面上。钎焊的厚度为 0.5 ～ 1.0mm，焊条的成份应与基底巴氏合金的成份相同或相近。

　　（4）使用角钢和焊炬进行熔焊（如图1），熔焊温度保持在180～200℃。每层焊道完成后，要进行重熔。并用直径5mm的紫铜丝搅动熔池，以促进气孔和熔渣上浮。重熔时，焊炬和焊丝摆动方法以及速度与焊接时相同。
　　（5）观察焊缝的焊接质量，保证焊接效果。
　　（6）刮研修复。 采用刮削方法恢复其原始尺寸，并使用假轴检查刮削的效果。
　　（7）实际使用，检验修复效果。

4　 修复注意事项

　　不管采用哪种方法修复的轴瓦，安装时都必须达到以下要求：
　　（1）轴承合金与瓦的铸合应严密、牢固，不得有脱壳、裂纹、气孔等缺陷，特别是在90°接触区内不得有任何缺陷;
　　 （2）对需要刮研的球面瓦，应检查球面瓦与所配中空轴轴颈的接触情况。要求在60°包角和全瓦接触区形成连续均匀分布的接触带，接触研点不应少于12点／25mm×25mm 。对不刮瓦的重力静压轴承，按图纸要求检查侧隙;
　　 （3）轴瓦的公称包角为120°，其尺寸偏差应符合表l的规定。

表1 　轴瓦尺寸偏差 mm