TC—1164篦冷机滑块轴断裂的处理

魏宏伟
（吉林亚泰集团伊通水泥有限公司，吉林，伊通满族自治县）

　　我公司拥有一条日产2500吨熟料水泥生产线，配套TC-1164型往复推动篦冷机，2006年6月1日投入生产。由于篦床存在传动受力不良缺陷，多次出现篦冷机滑块轴向传动装置相反一侧滑动，滑块轴上两外托轮多次掉道，致使篦冷机传动系统故障频繁，配件易磨损，2009年1月19日发生二段滑块轴断裂的故障，我们对滑轴现场堆焊修复，及时恢复了生产。

　　1、滑块轴断裂原因分析

　　滑块轴是推动篦床主要受力从动轴，固定于篦冷机活动框架纵梁下的抱箍滑块轴座内，与主动轴平行布置，外部装有两外托轮支承。主动链轮曲轴通过连杆推动滑块轴实现篦床前后往复位移。滑块轴径φ200mm，材质42CrMo，并经调质处理。滑块轴断裂位置在滑块轴承座外侧，整轴断裂并造成滑块轴座槽钢和筋板都有开裂现象。现场检查篦床和框架运行传动未发现明显的卡阻，且主动链轮的双保险销均为断裂，因此可排除滑块轴因瞬间受力过大引发扭断裂可能。推测造成滑块轴断裂的原因主要受力不均，断裂处为应力集中点长期受往返交变应力导致材料疲劳断裂。

　　结合本公司的篦冷机运行状况分析，造成滑块轴受力不均有以下几点：

　　①篦床活动框架跑偏

　　生产期间多次出现滑块轴上两外托轮脱轨，主动链轮的双保险销出现几次断裂，剖分轴承座出现三次断裂，篦床各梁尤其活动梁变形导致篦床运行不正，使活动框架运行中心偏移；同时滑块轴受扭矩力大，损伤材质。

　　②外托轮及滑道磨损

　　外托轮及滑道磨损后未及时更换或处理，造成活动框架中心位移定位间隙大，易造成框架受力不均衡，同时外托轮磨损后易使滑块轴上下受力不均衡。

　　③操作不当

　　篦冷机停车时未将二段料层推薄，造成开机料层过厚超载启动运行，滑块轴超负荷运行。

　　2、现场焊接修复

　　因滑块轴材质为中碳合金钢42CrMo，含碳量较高（C≥0.38%），材质的可焊性较差，焊缝易受热开裂，焊后易变形。采用低温焊接工艺，焊后变形应力小，焊道不开裂，强度高，解决了中碳钢焊接性能差和焊后热变形的难点，取得较好的效果。

　　2.1焊前准备

　　①开坡口为了防止材料退火，不可用氧气割除焊接坡口，可先用气刨枪吹出约15°V型坡口，坡口上口距离约为45mm，下口距离约20mm。在轴心上预留φ25mm材料不刨透。刨后观察轴端面组织损坏的情况，然后用机械抛光机等方法将渗碳去除，露出金属本色。

　　②滑块轴焊接定位

　　为了防止热应力变形，在轴上用水平仪或钢板尺找好同心度；用4件长300mm、厚25mm的筋板圆周分4等分点焊固定，待焊接完毕冷却后拆除。

　　③焊条焊机选用

　　焊条选用A402和J506焊条，直径φ4.0mm，烘干150℃，时间1小时，保温筒盛装。分别发挥耐热性和焊接调质性能，对合金调质钢有良好的焊接工艺性能。焊机选用普通ZX1-630型三相直流弧焊机。

　　2.2焊接

　　①为了防止应力开裂及热膨胀变形，采用低温焊接工艺，控制及监控焊接本材的温度≤75℃，直流焊机焊接电流180-200A间调整。

　　②焊接采用短弧、断续焊分层次焊接等工艺，由2位焊工彼此间歇焊接，确保焊接工艺和操作得体，焊接过程中不得出现闪失。

　　③焊接过程中要注意温度控制，当滑块轴焊接部位焊接温度高于75℃时，必须停止焊接，待冷却后再焊接，防止焊接温度过高焊缝开裂现象。

　　④为了消除焊接应力，可在每个堆焊敲渣后用锤反复敲打焊接层。

　　3、效果

　　现场堆焊修复，焊接作业时间约为48小时，共用2天时间，运行数月后检查，焊接滑块轴强度高、焊缝牢靠，无开裂弯曲变形等故障，运行情况良好。节省配件资金约40万元。

来源：《商品与质量：学术观察》2013年第11期