邯鋼動(dòng)力廠變壓吸附制氧機(jī)的主體設(shè)備是采用美國(guó)普萊克斯公司生產(chǎn)的真空變壓吸附VPSA）制氧裝置，根據(jù)VPSA制氧裝置基本特點(diǎn)選用了大型羅茨風(fēng)機(jī)作為原料風(fēng)機(jī)和抽氮?dú)庹婵诊L(fēng)機(jī)，用于空氣原料壓送至吸附床進(jìn)行氧氣產(chǎn)品的制造，以及空氣經(jīng)吸附后解析出氮?dú)獾某檎婵铡?/p>
進(jìn)口羅茨鼓風(fēng)機(jī)和國(guó)產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)相比，其突出的特點(diǎn)是體積小，設(shè)備重量輕和效率高。
正是由于這些特點(diǎn)，使之零部件制造、加工精度高，裝配間隙要求嚴(yán)，因此維修難度較大。邯鋼動(dòng)力廠變壓吸附制氧4臺(tái)進(jìn)口羅茨鼓風(fēng)機(jī)均屬于大型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，其特點(diǎn)是一臺(tái)西門子電機(jī)同時(shí)拖動(dòng)原料風(fēng)機(jī)和真空風(fēng)機(jī)，該結(jié)構(gòu)造成修理更加困難，再者，國(guó)內(nèi)無(wú)同類型羅茨鼓風(fēng)機(jī)可參照。一旦某一臺(tái)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，整套VPSA制氧裝置將停產(chǎn)。
保質(zhì)期內(nèi)，由制造廠家負(fù)責(zé)，整個(gè)風(fēng)機(jī)大修用了50多天，嚴(yán)重影響了邯鋼的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。同時(shí)，其配套的西門子電機(jī)滑動(dòng)軸承頻繁發(fā)生故障平均14個(gè)月一次），造成風(fēng)機(jī)與電機(jī)對(duì)中不良，風(fēng)機(jī)振動(dòng)高自停，既造成檢修工作量大，又影響正常生產(chǎn)秩序。
鑒于上述原因，2002年1月邯鋼把該型機(jī)組的技術(shù)改造和修復(fù)技術(shù)列為一項(xiàng)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，并成立了攻關(guān)小組。
2設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介2.1機(jī)組特點(diǎn)簡(jiǎn)介由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)拖動(dòng)原料空氣及抽真空壓縮機(jī)，如；裝配精度高、修理較困難；8）效率高。
機(jī)組結(jié)構(gòu)。2原料風(fēng)機(jī)及真空風(fēng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介原料風(fēng)機(jī)及真空風(fēng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如。
主要零部件：殼體、軸承箱蓋2件）、轉(zhuǎn)子一對(duì)2件）、短軸4件）、滾動(dòng)軸承4付）、齒輪一對(duì)、齒輪鎖緊裝置2套）、聯(lián)軸器2套）、油密封及氣密封4組）等主要零件。
3主要發(fā)現(xiàn)、發(fā)明或技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)通過(guò)近3年來(lái)的自檢自修，完成了如下修復(fù)技術(shù)和技術(shù)改造任務(wù)：制定了羅茨風(fēng)機(jī)的修理規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和拆裝程序。
設(shè)計(jì)制作了羅茨風(fēng)機(jī)的專用拆裝工具。
國(guó)內(nèi)首家在該類型設(shè)備上設(shè)計(jì)加裝了在線軸承溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
應(yīng)用摩圣技術(shù)，改善風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況，延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)使用壽命。
采用噴涂技術(shù)，修復(fù)了設(shè)備制造廠專家確認(rèn)的報(bào)廢件，即短軸。
4RAS羅茨風(fēng)機(jī)修復(fù)技術(shù)的實(shí)施因?yàn)樵摴に囀莾膳_(tái)羅茨風(fēng)機(jī)原料風(fēng)機(jī)和真空風(fēng)機(jī)）共用一臺(tái)功率為2235kW的西門子電機(jī)驅(qū)動(dòng)，屬大型羅茨風(fēng)機(jī)。因此，設(shè)備解體拆裝和各部間隙調(diào)整、對(duì)中調(diào)整難度較大。
4.1設(shè)備解體拆裝組過(guò)載自停，原因是原料風(fēng)機(jī)主動(dòng)軸非傳動(dòng)端工藝孔蓋脫落，造成潤(rùn)滑油飛濺潤(rùn)滑）大量泄漏，軸承得不到充分潤(rùn)滑，從而使軸承和短軸燒損抱死造成電機(jī)過(guò)載自停。為保證生產(chǎn)，我們決定按照己制定的修理規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，依靠自己的力量進(jìn)行設(shè)備搶修攻關(guān)。
因無(wú)設(shè)備裝配圖紙，而本次搶修需要將設(shè)備內(nèi)部所有零部件拆出。為確保組裝工作萬(wàn)無(wú)一失，設(shè)專人負(fù)責(zé)記錄標(biāo)記所拆下的每一零部件的件號(hào)和順序。在拆裝過(guò)程中，針對(duì)該風(fēng)機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)，我們?cè)O(shè)計(jì)制作了大量拆裝專用工具，共計(jì)5套32件。包括：1）RAS羅茨風(fēng)機(jī)軸承、軸承座拆裝專用工具2套；同步齒輪及齒輪鎖緊裝置拆裝工具一套；轉(zhuǎn)子短軸銷孔加工專用工具一套。
設(shè)備專用拆裝工具的成功制作，保證了拆裝工作方便快捷地順利進(jìn)行，同時(shí)也避免了風(fēng)機(jī)零部件的損壞。
預(yù)先購(gòu)買了帶厚度標(biāo)記的帶鋼普通塞尺太短不能用），厚度分別為：0.05mm；0.10mm；0.20mm；30mm；0.50mm.剪成1m長(zhǎng)，代替塞尺用于調(diào)整間隙時(shí)測(cè)量使用。
4.2間隙調(diào)整調(diào)整步驟如下：4.2.1首先調(diào)整轉(zhuǎn)子端面間隙通過(guò)調(diào)整非傳動(dòng)端軸承座處的墊片，來(lái)達(dá)到靠齒輪側(cè)間隙為總間隙的2/3，另一端為總間隙的1/3.4.2.2再調(diào)整兩轉(zhuǎn)子之間間隙測(cè)量前后面間隙并將其相加為總間隙，注意：要沿轉(zhuǎn)子全部長(zhǎng)度進(jìn)行，而且要測(cè)量主軸旋轉(zhuǎn)360的各處間隙。
測(cè)量時(shí)要用木楔楔住轉(zhuǎn)子，以防轉(zhuǎn)動(dòng)。
要在實(shí)際轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向測(cè)量間隙。
從動(dòng)齒輪的鎖緊螺栓，不要緊固。
將總間隙的2/3作為前面間隙，用相當(dāng)2/3總間隙厚度的特制塞尺兩組塞入轉(zhuǎn)子之間前面位置并盤車數(shù)次，確認(rèn)無(wú)誤后，緊固從動(dòng)齒輪的鎖緊螺栓。
4.3對(duì)中調(diào)整由于一臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)兩臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)，首先，要把電機(jī)盤車至磁力線對(duì)中位置，再分別確定兩臺(tái)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)軸端面與電機(jī)軸端面之間距離64.5mm）兩端距離合計(jì)為1243mm.然后，調(diào)整對(duì)中以電機(jī)為基準(zhǔn)）達(dá)到同軸度徑向）s0.065mm，軸端面傾斜度軸向）s0.25mm.注意：調(diào)整對(duì)中時(shí)要調(diào)完一端再調(diào)另一端。
4.4修復(fù)技術(shù)的實(shí)施效果2003年4月份的搶修任務(wù)僅用了14天時(shí)間就圓滿地完成，并且一次試車成功，原料風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)指標(biāo)都達(dá)到并超過(guò)設(shè)備制造廠家的技術(shù)要求。2原料風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)如表1所示。
表1 2原料風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)對(duì)比參數(shù)名稱瞬時(shí)振動(dòng)/（mnvs-1）平均振動(dòng)/（mnvs-1）檢修前檢修后投產(chǎn)以來(lái)最低值2004年8月14日對(duì)1羅茨風(fēng)機(jī)維修，自主修理技術(shù)再次得以應(yīng)用，由于熟練程度提高，只用8天時(shí)間完成了任務(wù)，一次試車成功，原料風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)指標(biāo)都達(dá)到并超過(guò)設(shè)備制造廠家的技術(shù)要求。5技術(shù)改造實(shí)施過(guò)程及效果5.1西門子電機(jī)滑動(dòng)軸承軸瓦）結(jié)構(gòu)改造，解決了此類軸承存在的缺陷此項(xiàng)技術(shù)己經(jīng)申報(bào)專利，專利針對(duì)電機(jī)軸承背面絕緣層磨損的問(wèn)題，對(duì)電機(jī)軸瓦結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)。于2003年6月將該型兩臺(tái)電機(jī)4付軸瓦逐個(gè)改造。電機(jī)運(yùn)行狀況良好，軸承的使用周期由原來(lái)的14個(gè)月延長(zhǎng)到1年。
5.2國(guó)內(nèi)首家在該類型設(shè)備上設(shè)計(jì)加裝了在線軸承溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5.2.1硬件的安裝根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)選擇測(cè)量元件的類型和規(guī)格，在類型的選擇上充分考慮到羅茨鼓風(fēng)機(jī)振動(dòng)大的特點(diǎn)，選取了耐振性強(qiáng)的鎧裝式熱電偶。分度號(hào)選擇T型，在此測(cè)量范圍內(nèi)靈敏度和精確度高。為了方便安裝，在安裝方式上選擇了卡套式可動(dòng)螺紋連接方式，探頭部分的插入深度隨不同的測(cè)量位置可調(diào)。
5.2.2運(yùn)行實(shí)效2004年8月14日設(shè)備事故，當(dāng)時(shí)操作人員發(fā)現(xiàn)TI501異常升高，再觀察歷史趨勢(shì)曲線屬于一個(gè)隨時(shí)間逐步升高的過(guò)程，斷定軸承己有問(wèn)題，立刻停機(jī)，進(jìn)行了處理。此次攻關(guān)項(xiàng)目的完成，為風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行提供了可靠的保證。
5.3應(yīng)用摩圣技術(shù)，改善風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況，延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)使用壽命由于摩圣技術(shù)具有上述優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用摩圣技術(shù)可以大大延長(zhǎng)滾動(dòng)軸承使用壽命。邯鋼動(dòng)力廠變壓吸附制氧裝置的4臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)能否長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，軸承的壽命是關(guān)鍵。邯鋼動(dòng)力廠對(duì)4臺(tái)風(fēng)機(jī)采用了摩圣技術(shù)，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)周期。
5.4采用噴涂技術(shù)，修復(fù)了設(shè)備制造廠專家確認(rèn)的報(bào)廢件短軸在2003年4月變壓吸附制氧2原料風(fēng)機(jī)機(jī)組搶修中，短軸軸徑嚴(yán)重磨損，設(shè)備制造廠專家確認(rèn)己報(bào)廢。我們對(duì)短軸尺寸進(jìn)行測(cè)量，平均磨損尺寸比標(biāo)準(zhǔn)尺寸減少了0.2mm.決定采用噴涂技術(shù)對(duì)磨損的短軸軸徑進(jìn)行修復(fù)。并制定了下述修復(fù)方案：5.4.1噴涂工藝的選擇為了保證短軸修理后的尺寸和機(jī)械性能，反復(fù)查看有關(guān)資料后，決定采用電弧噴涂處理，再磨削加工。
電弧噴涂的主要優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有可燃?xì)怏w，大大改善安全性；5.4.2工藝方案的制定及應(yīng)用5.4.3實(shí)施的效果此修復(fù)方法在該型設(shè)備上是先例，利用修復(fù)好的短軸，及時(shí)對(duì)2羅茨鼓風(fēng)機(jī)組裝，確保生產(chǎn)所需，至今運(yùn)行良好。邯鋼動(dòng)力廠在風(fēng)機(jī)短軸修復(fù)上對(duì)噴涂技術(shù)的嘗試，取得了良好的效果，節(jié)約了備件費(fèi)用，又保證了生產(chǎn)所需，將設(shè)備故障造成的損失降到了最低。并且為我們今后在其他設(shè)備上使用噴涂表面修復(fù)技術(shù)提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
6結(jié)束語(yǔ)與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類研究的學(xué)術(shù)水平、同類技術(shù)主要參數(shù)、效益、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的比較：目前國(guó)內(nèi)只有我廠對(duì)大型美國(guó)RAS羅茨風(fēng)機(jī)制定了修理規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)制作了羅茨風(fēng)機(jī)的專用拆裝工具，從而實(shí)現(xiàn)了該機(jī)組的自檢自修，并且一次試車成功，修復(fù)后風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)達(dá)到了投運(yùn)以來(lái)最佳值，全部符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。此技術(shù)在國(guó)內(nèi)同類機(jī)組中處于領(lǐng)先水平。
國(guó)內(nèi)首家在該類型設(shè)備上設(shè)計(jì)加裝了在線軸承溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。完善了預(yù)報(bào)警機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了安全可靠的狀態(tài)檢修。
在RAS羅茨風(fēng)機(jī)上成功應(yīng)用摩圣技術(shù)，延長(zhǎng)該機(jī)組使用壽命。綜合以上創(chuàng)新型工作，經(jīng)專家共同評(píng)定，邯鋼美國(guó)RAS羅茨風(fēng)機(jī)技術(shù)改造和修復(fù)技術(shù)達(dá)到了國(guó)內(nèi)同類型設(shè)備領(lǐng)先水平。
