刮泥机常见故障维修

商旌涛

作者通联：天津创业环保集团股份有限公司外埠事业部天津市南开区卫津南路76号 300381

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在污水处理单元中，二次沉淀池（以下简称二沉池）的作用是进行泥水分离，经过二沉池的沉淀分离，使混合液澄清，将上部清液排出，并将分离出的生物污泥浓缩和回流，泥水混合物在二沉池中随着过流面积增大而流速降低，污水中的沉淀物沉积于池底，刮泥机利用桁架下端的刮板将沉淀的污泥收集，然后将其从污泥管中排出。二沉池的运行状况，直接影响生物处理系统出水水质的好坏。

较大直径的圆形沉淀池上周边传动的全跨式刮泥机，是通过刮泥机桥架两端设置的驱动机构，带动驱动端梁底部的行走轮，以二沉池中心旋转支座的中心轴承为圆心，在架设于沉淀池混凝土平台上的钢轨上作圆周运动，对池底的污泥和池面的浮渣进行收集和清除。正常运行情况下，刮泥机连续24h 不间断运行。

一、刮泥机易出故障及维修对策

刮泥机运转中，行走轮发出“吭、吭”异常声响，随后刮泥机一侧的行走轮自轨道脱落，另一侧行走轮则紧贴轨道内侧，如将刮泥机的行走轮复位后，设备依旧无法正常运转，一侧行走轮无法在原有轨道上运转，另一侧行走轮紧贴轨道内侧被卡，不能正常运行。经认真检查分析发现存在3种导致设备故障的原因。

1.中心支座联结螺栓损坏

刮泥机中心旋转支座安装在兼做进水管的中心柱管平台上，柱管为钢筋混凝土结构，中心旋转支座与中心柱管平台的联结采用预埋螺栓形式。刮泥机超载运行，联结螺栓损坏脱落，从而使中心支座发生位移，导致刮泥机行走轮脱轨。中心支座位移示意图见图1。

解决刮机泥中心支座产生位移的关键，在于选择高强联结件使刮泥机中心旋转支座与中心柱管平台牢固联结。由于中心柱管平台已投入使用多年，不能长时间停产维修，因此无法埋设预埋件，而膨胀螺栓会在周围的混凝土中产生应力集中，使得埋置的螺栓使用中破坏概率大大增加，造成结构不安全，因此最终确定选用化学螺栓固定的方法，因化学螺栓具有高强度、耐酸碱、耐低温、耐老化，常温下无蠕变，在潮湿环境中工作稳定的特点，靠其与混凝土之间的握裹力和机械咬合力共同作用来抗拔，不产生集中应力等工作特性。

图1 中心支座位移示意图

在实施维修过程中，首先在中心柱管平台上选择混凝土强度合格的位置埋设化学螺栓。待螺栓与平台混凝土握裹力和咬合力达标后，用事先加工好的夹具将刮泥机中心旋转支座与在中心柱管平台预埋好的化学螺栓临时联结。在两个垂直方向上用垫片调平，以保证中心支座铅直，缓慢旋转刮泥机，调整中心支座位置，逐步将中心支座复位，检测安装误差合格后对设备进行固定联结。

2.重新调整驱动电机及减速机安装位置的偏差

中心旋转支座固定后，调整刮泥机桥架。刮泥机平稳运行，行车轮的安装应如图2 所示。

图2 减速机及行车轮安装示意图

当减速机输出轴安装位置出现偏差时（即减速机输出轴的轴向未安装到位），会导致减速机箱和行走轮间距加大，行走轮突起的边缘和钢轨内沿相接触，甚至发生“啃轨”的现象。在此种情况下，往往采用在行走轮左侧轴承架上增加垫片，使行走轮向右外侧偏斜，使行走轮和轨道间产生间隙，但这样就会造成行走轮轴向产生一定的角度误差，见图3。

图3 减速机及行车轮安装误差示意图

因此，由固定支承座、转动套、推力滚动轴承和集电环四个主要部件组成的中心旋转支座，与刮泥机桥架以铰接的形式联结。刮泥时产生的扭矩作用于中心支座时，转化为中心旋转轴承的周边摩擦力，径向荷载较小。轴承本应主要承受轴向荷载，当刮泥机行走轮倾斜，行走轮轴心方向未能指向钢轨圆心，在中心旋转支座上将产生较大的径向力，也是导致中心柱管平台预埋螺栓的损坏的一个原因。

对驱动装置安装偏差进行调整。对减速机进行全面检查维修，全面检查安装位置及传动中心轴线对中的准确性及各紧固件压紧的可靠性。安装后各转动机件应灵活转动，各轴承的安装间隙、齿轮啮合齿侧间隙及齿面接触情况应符合技术要求。组装后，开动刮泥机，行走轮无较大阻力，中心旋转支座转动灵活，减速箱无异常声响，各轴及行车脚轮转动平稳。

3.刮泥机行走轮调整

刮泥机行走轮正常运行时是以中心支座为圆心，前后两个钢轮应在圆周的切线方向运行，运转平稳且无噪声。但当刮泥机行走轮每走一段距离发出“咔、咔”的异响声，并带有桥架的振动时，说明设备出现故障。

当行走轮因安装角度出现偏差，在桥架可伸缩量的范围行走轮会沿安装角前行一定距离，当超过桥架伸缩量范围后，由于桥架对行走轮运行的制约作用，会被桥臂拉回原轨道。这样每行走一段偏离极限时，行走轮就要被刮泥机臂拉回圆形轨道，从而出现断续的异响和振动。经常性的错动，导致轴承受力增大，加快了刮泥机两端各个轴承及密封件的损坏。

为此，对减速机的各个部件进行必要的保养检修，按安装要求进行重新组装，调整行走轮各个部件间的间隙量，垫片的厚度及行走轮的垂直度按标准进行精细调整。重组后，分别在行走轮和轨道上进行标记，检测行走轮走过的路线和轨道路线是否吻合，随时通过调整行走轮角度，纠正行走轮运行轨迹。经过反复调整后，行走轮运行平稳、无跳动、晃动等异常情况。

用水准仪，以1m 长度为间距对轨道顶面的水平情况进行检查，检测后，每个观测点与中心支座中心的相对高差均＜5mm，轨道接头处误差＜0.5mm，错位＜1mm。无负载开动刮泥机，行车脚轮行进顺畅，行走装置、中心支撑转动灵活无异响。

二、维修体会

刮泥机如果长时间不能正常运行，会直接影响回流污泥的数量和质量，使生物池活性污泥减少，而二沉池沉泥越来越多，出现污泥结块、上浮、发黑及发臭，导致处理后出水水质发生严重恶化，而沉泥的增加又进一步增加刮泥机启动时的阻力。

（1）日常运行中，巡视人员应认真仔细地对待生产设备、设施出现的异常现象，注意积累和分析维修记录，避免主观推想原因，如行车走轮的异响，不可简单判断为轴承问题。

（2）在维修装配中，应严格按相关设备的维修安装要求进行维修保养，切不能草率施工，以牺牲设备维修质量为代价，换取维修速度。对维修过程的相关信息，应详细记录并存档，以便查阅。

（3）对水下部件如各个卸扣、花篮卡子、钢丝绳、预埋螺栓等部件，尽管选用了不锈钢材料，为安全起见，必须定期检查。