0概述碳素厂成型车间的任务是将锻后石油焦及碳块残极经过振动筛分，获得0~12mm不等粒度的物料。各种不等粒度物料按一定的比例混合并预热，在混捏机中与液体浙青充分混捏成一定温度的糊料，由振动成型机按所需规格尺寸振动成型，*后获得具有一定外观形状及理化指标的阳极碳块。混合物料中0 ~0.075mm尺寸的粉状石油焦由滚子磨粉机磨制产生。滚子磨粉机从德国引进，属A类关键设备，自投产运行以来，故障频繁，一年检修次数*多达13次，*短检修间隔不到一周。由于现场工作环境恶劣，设备部件笨重，频繁检修增大了工人的劳动强度，加剧疲劳，易出事故；同时，人工劳动成本增加，不利于企业综合生产率的提高；另备件进口费用高且供应不及时，严重影响成型车间的正常连续生产。故决定对滚子磨粉机故障频发部位悬轴部件进行技术改造。

　　1故障分析悬轴部件装配示意图见，滚子磨粉腔为负压腔，气室3为正压，辅助风机输出一定压力的气体通过悬轴部件软管进入悬轴内，并在A处形成密实的气帘，从而达到密封目的。

　　11设备故障轴套与悬轴配合处粉尘沉积，轴套严重磨损，甚至抱轴；悬轴磨损严重；摆套下部A处磨损成缺口。

　　I丨刘仕斌（1973―），男，湖南衡山人，助理工程师，中专学历，从事碳素厂设备管理工作。

　　1.21磨损的影响滚子磨粉机的工作介质为颗粒状物料，物料堆积在磨粉机底部，由磨粉机滚子前端的搅拌犁负责将物料铲起，保证物料在磨环周围，由滚子研磨成粉料。由于设备生产厂家设计时考虑欠妥，搅拌犁在搅拌物料的过程中，过多的物料与摆套下端产生摩擦，长期的磨粒磨损造成摆套在A处首先磨出缺口；悬轴部件的间隙2不断增大；同时物料在摩擦碰撞过程中，沿着因磨损不断增大的间隙呈抛掷状弹入气室3，并沉积于轮毂内，伴随着润滑油进入轴套与悬轴配合处，高硬度的焦炭颗料对相对较软的轴套和悬轴产生磨料磨损，长此以往，造成轴套和悬轴的严重损坏。

　　122温度的影响磨粉腔内部的粉尘浓度极高，磨粉机内部由于下料量的改变、周围环境温度变化等，使悬轴内室工作温度并非恒定不变。温度升高时，悬轴内部气体因膨胀而排出，温度降低时，悬轴外部带粉尘的气体被吸入轮毂内。这种一呼一吸现象，使吸入的带粉尘之气体与变稀的润滑油混合，同时较高的工作温度使润滑油油液蒸发加快，集中润滑油泵断断续续供应的润滑油量已无法起到有效的润滑作用。粉尘越积越多，直至变干的油泥将悬轴与轴套抱死，使得滚子由纯滚动变为滑动，在磨粉的过程中，悬轴部件以较高速度旋转引起的离心力使滚子不断与磨环产生撞击，造成磨环崩边和开裂，同时加剧滚子自身的磨损。

　　2.3制造精度与装配精度的影响轴套（即铜套）与悬轴和轮毂的配合长度为382mm，壁厚仅为10mm.只有保证了加工精度和装配精度，才能获得较好的使用效果。但仅仅保证加工精度，而零件组装时的装配质量得不到保证，仍将导致轴套内外圆发生变形，凸出的部位先期被磨掉。这种不均匀磨损，容易造成配合间隙增大，致使轮毂与悬轴、轮毂与摆套间的磨损加剧，影响零件的使用寿命。

　　2改进措施改进措施包括：选择悬轴与轴套合适的配合方式；改进轮毂与摆套的结构尺寸；加强轮毂与摆套间的密封；降低辅助风机压力损耗。

　　21轴套与悬轴配合间隙改进轴套的单位价格比悬轴低，而且轴套的更换较悬轴方便。正常维修时常以悬轴做为基准来决定轴套的配合尺寸。

　　1.1选择悬轴与轴套配合方式2―9选择悬轴与轴套配合方式为Yl50F9/h9.（此种配合间隙较大，能保证良好的润滑，允许工作中发热，比较适用于本设备所使用的工作情况：工作情况恶劣，工作温度变化较大）。由表21.2计算理论工作间隙21.3修正配合间隙轴套的工作温度达7080工轴套材质为H62；悬轴材质米用优质碳素结构钢45号。由于两结合件材料的线膨胀系数不同，配合间隙必须进行修正。由选择公式2― 2―1和2―2―2，计算其*大、*小装配间隙：ak=10.6X10―61厂C；tk、tz―孔与轴的工作温度，°C；t―装配时的环境温度，°C. 2.1.4计算修正后轴套内孔极限偏差由选择公式计算出轴套内的极限偏差：即修正后实际装配时，轴套内径尺寸应为按照理论计算尺寸制作的轴套，轴套内孔与悬轴配合间隙保证在0.2968~0.4968mm之间，实际工作中使用效果不错，既保证了悬轴转动灵活，又保证了轴套润滑良好。

　　2.2轮毂结构的改进轮毂改造前的结构尺寸见a.根据检修经验，由于该进口设备原设计存在缺陷，悬轴与轴套原设计配合间隙过大（*大装配间隙达0.70mm）致使在工作过程中轮毂摆动辐度增大，加剧与悬轴的磨损，8mm高的台阶很快被磨损，使配合处单边间隙由设计的0.5mm增大至5mm，甚至更大，灰尘更易沉积于轴套内，影响润滑油的润滑。为了更好地密封，将原有基础上的8mm高的台阶扩大到90mm，选择该值的目的，一是考虑加工工艺对零件的要求，要求加工表面面积应尽可能小；二是便于能在摆套改造前结构尺寸见a. 23.1调整配合间隙为了防止磨粉机内的粉尘由于压差的原因被吸进悬轴内部，悬轴部件气室3处的气压必须高于磨粉机的内部气压。解决的措施是，将摆套与轮毂配合处间隙2的间隙由原来单边间隙5mm减小为现在的1.5mm；另外，将摆套的台阶尺寸60mm增大23.2增强悬轴部件密封23. 21增加辅助密封装置摆套改进后的结构尺寸见b.为了防止物料呈抛掷状进入气室3，在摆套的下端部Y265处，均匀地布置6个M6的螺丝孔，必要时（即摆套与悬轴因物料磨损使间隙2增大，不能很好地密封物料时）在此面上压一圈羊毛毡或橡胶板，用两块3mm厚的半圆板紧固。

　　23.2.2减小风机损耗为减小辅助风机入口的压力损失，确保风机风量及风压足额供应给悬轴部件，风机入口风管处空气过滤器应定期清洗干净；清理辅助风机出口风管内粘结的粉料；拆除多余、不必要的挡扳阀；更换相应的漏气软管。

　　2.4轴套（即铜套）加工质量要求与装配要求2.41轴套加工精度要求2.4.1.1确定合理的加工精度轴套与轮毂配合长度较长，轴套长径比为2.5，为了保证轴套、轮毂和悬轴的制造精度要求，在加工基准的选取时，必须选用同一个加工基准分别加工出轴套的内、外径，以保证轴套内、外径的同轴度及圆度精度要求。由表2―3―711选择轴套内外径同轴度及圆度精度等级为8级。

　　2.4.1.2选择适当的配合方式及精度等级根据轴套与轮毂配合长度382mm、磨粉机内部工作温度*高可达80°C（在较高工作温度下，由于轴套与轮毂材质不同，线膨胀系数不同，工作时配合将更加紧密）等条件，由表2―2―9选择轴套与轮毂的配合采用过渡配合，配合方式H7c6过盈配合率为41.7%~45%.此种配合方式既方便轴套安装，又能保证轴套外圆有良好的定位，而不影响轴套内孔与悬轴的配合精度。根椐轴套外径公差等级IT6、轴套内径公差等级IT9，由表2―4―8选择轴套外表面粗糙度Ra=0.8卩m，选择轴套内表面粗糙度Ra=3.2~. 2.4.2轴套装配精度要求由于轴套壁厚小、配合长度大，装配时，应尽量避免因轴套变形而影响装配精度。装配轴套时采用冷装配方式，即将轴套置于一冷却介质（如液氮）中一定时间，由于热胀冷缩，轴套外径尺寸收缩，当达到预定收缩量后迅速将轴套装入轮毂内，以轻轻装入为宜，在装配过程中应避免大力锤击轴套。

　　3结论2000年11月，为验证改造成果，按照上述改造尺寸试制了零件，装配使用后发现，设备运转良好，故障明显减少。除正常日常维护外，滚子磨粉机的技术性能指标提高，备件费用进一步降低，且检修周期由原来的不定期故障检修，延长为12个月左右。设备运行可靠性、稳定性增强，保证了企业连续、稳定生产。实践证明，滚子磨粉机的悬轴部件改造工作成功而有效。