新材料固持剂在3m绞车主轴装置上的应用

卓川

摘 要：在煤矿企业生产中，3m绞车是非常重要的提升機械，对整个生产的顺利进行影响重大。文章对三米绞车主轴装置传统修复工艺和固特剂修复工艺进行了简单的分析，从中发现使用固特剂修复工艺能够更好的改善三米绞车主轴装置出现的问题，在操作以及工期方面效果良好，对煤矿的安全生产以及运输效率的提升非常有利，同时对煤矿企业的经济效益提高也有很大的促进作用，希望为相关工作者提供一定的参考。

关键词：3m绞车主轴；新材料固持剂；应用

1 3m绞车主轴装置使用情况基本概况

磨心坡煤矿3m绞车位于后丰岩芦梯沟，于1958年安装使用至今，作为磨心坡煤矿的主提升机，是人员及材料上下井的主要通道，是运输环节的重要一环。3m绞车是双滚筒缠绕式提升设备，其主轴装置，轴长5800mm，离合器端为轴承，联轴器端为轴承，滚筒及主轴装置合计重41吨。

2 3m绞车主轴装置使用中存在的问题

2007年10月，在对主轴轴承进行的例行检查中发现，离合器端轴承内圈破裂，裂纹长度为全破，用塞尺测量轴承内圈与轴颈的间隙，最大间隙为0.09mm。轴颈与主轴轴承内圈存在相对转动，轴颈有较大的磨损，必须对轴颈进行修复，更换新的轴承。

3 传统轴颈修复工艺比较

3.1 轴颈镶套

先校正主轴外圆，并将轴颈外圆部位加工圆整，再在修整好的轴颈上配制紧配合的钢套。为了尽量减少车削造成的轴颈机械强度降低，车削时以将磨损不平表面车光为佳，还要考虑到配镶钢套的壁厚强度。镶钢套车好后（镶钢套的材料选用耐磨性能较高的轴承套），进行热处理，再在磨床上进行内圆、外圆的精加工。镶钢套的内圆与轴颈修复处b的配合精度要求选用紧配公差。镶钢套的外圆与直线滚珠轴承的内孔要求滑动配合精度。

3.2 堆焊

在焊接以前，准确地测出主轴的同心度。第二，对磨损部位进行车削处理。把该段车削为规则的形状。由于主轴受磨损破坏后，形状变得十分不规则，有的段磨损较多，有的段磨损较少，在焊接时，造成焊接量不能均匀对称，必然引起焊接后变形较大。如果把该段车削为规则凹槽以后，使焊接量能够均匀对称，使变形量减到最小值。第三，施焊方法要正确。主轴应平放在有三支点的滚轮架上，三个支点应保持水平。焊接前应当把焊接部位用氧-乙炔火焰预热到150℃-200℃左右，并要求预热应均匀。焊接时要把电流调节适当，实行分段焊接，对称焊接，一次堆焊量不宜太大，尽量降低工件的温度。当每堆焊一层后，要用榔头对焊接部位敲击一遍，以减少产生的焊接应力。在焊接量完成一半以后，再把轴装在车床上检查变形情况，如有较大变形，要及时通过加热的办法，进行矫正处理。每次上车床检查变形时，必须等轴完全冷却后测量，防止热变形引起的测量误差。所用的焊条型号和焊条材料，要根据主轴的材料来决定。在焊接工作完成后，再把轴卡在车床上精确地测量检查一遍，如与原来测量值偏差较大时，要用加热矫正法进行处理，直到主轴的同心度完全符合规定为止。焊接后的主轴密封段，表面光洁度很差，必须在车床上进行车削，使车削后表面光洁度达到原图纸设计要求。为了完全消除焊接应力，还应当对主轴进行加热缓冷处理。

3.3 喷镀（以镀铬为例）

镀前准备清理油垢；校对图纸，确定镀层厚度及镀层类型；修磨轴颈；不需镀表面绝缘处理；用铅条填堵油孔；除油、锈迹；酸洗浸蚀工件（稀盐酸5%+硫酸10%或硫酸15%浸泡0.5～1min，清除氧化皮，呈现结晶组织，提高结合性）；中和（碳酸钠3～5g/L）；预热（镀槽或热水中进行）；阳极腐蚀（在槽中进行0.5～3min）。按镀铬的工艺或阳极腐蚀多孔处理工艺进行冷水冲洗；拆卸绝缘物及夹具；烘干或吹干；在200～230℃下持续2～3h，在油槽中作去氢处理，并在140～160℃下持续2～3h，进行低温除氢；测量尺寸；机械加工至要求。

4 固持剂修复工艺

4.1 固持剂特性及参数

可赛新1680圆柱零件固持剂的主要特性为：中粘度，高强度，耐溶剂性能好，用于间隙小于0.20mm过渡或间隙配合。

4.2 固持剂修复的实施方案

4.2.1 滚筒负荷的减轻。在井筒中稳固好南北罐笼，在天轮架上将南北罐钢绳卡好。将南北卷筒钢丝绳分别放松。以消除滚筒侧向拉力。

4.2.2 滚筒的起吊。首先立好门型吊架，然后用千斤顶将绞车主轴顶松，再同时用两套手拉葫芦将主轴提起到可安装拆除位置。将旧轴承拆除。

4.2.3 轴颈表面油渍的清理。先用砂布打磨主轴外径表面及空心主轴内孔壁，再用乐泰755清洗剂或丙酮清洗干净，晾干。然后在主轴的粘接面上均匀地涂抹一层可赛新1680圆柱零件固持剂。

4.2.4 轴承的热装。轴承加热至装配尺寸后将轴承与轴对准，用木垛撞击使轴承完全装入。

4.2.5 固持剂的固化。轴承完装完毕后，需固化24h方可试车运行。

5 经济效果分析

5.1 安全方面

固持剂修复工艺简单，不拆卸主轴。施工难度大大低于其它传统修复工艺。自然也就提高了施工过程中的安全性。另如主提升机如长期停运，必然会为斜井提升带来相当的安全压力。而固持剂修复工艺具有工期短的优点，很好的避免了这个问题。

5.2 生产方面

对比其它传统工艺，固持剂修复因无需拆卸主轴，无需额外动用设备对主轴进行加工，操作过程简便。具有成本低，工期短的优点。节约的工时费用：统计表明，对比传统工艺节约束工时约60个，按每工时35元计算，年节约为2100元。减少的外加工费用：由于我矿并不具备对大型主轴的拆卸、加工能力也缺乏相应的设备，如采用传统工艺，需求助外加工。据市场价格约为5万左右。合计创造经济效益：2100元+50000元=52100元。合计创造经济效益共52100元。

6 结束语

通过使用固持剂修复工艺，成功修复了3m绞车主轴。从2008年2月至今运转正常。经检查未发现任何问题。对比传统的主轴修复工艺，该技术具有操作简，工期短等显著优点。促进了矿的安全生产和提升运输工作，经济效益得到了提高。