聚丙烯挤压造粒机组齿轮泵设计缺陷分析及对策
挤压机齿轮泵的故障分析及处理
图 １ 齿 轮 泵 安 装 简 图
直流 ｌ 机 齿轮减速机 回流 泵 荫 轮 泵 体
齿 轮 泵 的技术 参 数如 下 ：
“ 束状 ” 挤 出 后 ，由切 粒 机 进 行 水 下 切 粒 ，切 出粒
直 流 电机
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化 工 设 备 与 防 腐 蚀
Ｖ ｌ ５ Ｎｏ ５ ０， ，
Ｏｃｏ ｅ ２ ２ ｔｂ ｒ ０ｏ
第 ５卷 第 ５期 ２０ ０２年 ｌ ０月
Ｃ Ｅ ＩＡ Ｅ ＵＰ Ｅ Ｔ ＆ Ａ ｑ Ｃ Ｒ Ｏ ＩＮ Ｈ Ｍ Ｃ Ｌ Ｑ ＩＭ Ｎ ＮｌＯ Ｒ Ｓ Ｏ
开车 以来 第 一次 解体 齿 轮泵 ，所 以请 日方 专 家 中次
先 生 来我 部 现场 指导 。 齿轮 泵 解 体 后 ，发 现 非 驱 动 端 上 轴 瓦 表 面 有 较 深 的轴 向裂 纹 ， 面 有 明显 的径 向裂 纹 （ 图２ ， 端 如 ）
维普资讯
机组 。 型 号 为 Ｌ Ｍ ３ ，是 由混 炼 机 、齿 轮泵 、切 Ｃ ２Ｏ
输 入转 速 输 出转 速
润 滑油 量
８ ～８ ０～１４ ｒｍｎ ５ ５ １ ／ ｉ； ０ ３ Ｏ～３ ． ～４ ．ｒｍｎ ． Ｏ ２ ０ ５／ ｉ ；
６ Ｌ ５；
齿 轮泵 能 力
Ｍ Ｒ＝０～１ 负 荷 Ｆ
Ｍ Ｒ＝１ ４ 负 荷 Ｆ ～０
齿 轮 减速 机
额 定功 率
变速比
２０ Ｗ，８ ０～１４ ｒｍ ｎ ２ｋ ５ １ ／ ｉ； ０
１ １ ．７ ； ／ ８ １ １
料 切粒 水带 至 干燥 器一
振 动筛一
料仓 。
聚丙烯装置挤压造粒机运行故障分析及处理措施
聚丙烯装置挤压造粒机运行故障分析及处理措施摘要：聚丙烯装置粉末产品转化过程的关键过程是挤压造粒机的运行。
挤压造粒机是聚丙烯装置能否正常转换的关键发电机组机械设备。
随着工业生产技术的不断发展，相关负责人不断提高挤压造粒机的自动化水平。
此外，它还具有高度的自动化程度。
因此，挤压造粒机的安全运行需要相关负责人的重视。
本文详细介绍了聚丙烯装置挤压造粒机使用中存在的故障和处理方法，希望进一步提高聚丙烯装置的转换效率。
关键词:聚丙烯装置；挤压造粒机；问题解决；中国石化沧州炼化公司聚丙烯装置，现有1万吨/年造粒系统一套。
在聚丙烯造粒设备中，挤压造粒机占据核心地位，其正常使用将与聚丙烯装置的安全、稳定、高效和良好工作有关。
此外，它还非常有利于设备的绿色制造，可以在一定程度上提高聚丙烯的经济效益，有利于制造业的现代化发展。
一、挤压造粒机简介（一）挤压造粒机最基本的介绍和原理挤压造粒机的应用本质是一个干造粒过程，主要通过工作压力促进固体材料团聚，其驱动设备通常是两个反向旋转工作辊挤压成型、液压传动系统或工作辊停止环，挤压造粒机将首先让原材料气体进行挤压成型，去除间隙。
（二）挤压造粒机应注意的事项挤压造粒机在出发前和驾驶过程中停车时，相关负责人应高度重视，做好驾驶前的准备工作，在运行过程中注意速度。
二、简要介绍聚丙烯装置挤压造粒机的运行故障（一）挤压造粒机相关异常问题相关负责人发出驾驶命令后，在塑料造粒机运行的过程中，刀轴没有向前移动到抛光部分，这将促进模板与切割刀之间的大间隙，这将导致涂层切割问题，影响挤压造粒机的正常使用，一般管道下，塑料造粒机动刀部分异常有两个原因，一方面是机械设备相关问题，另一方面，液压泵系统软件存在问题。
液压泵系统软件过旧或故障会导致下刀部位异常。
在解决这种情况的过程中，相关负责人要拆卸液压油泵中的齿轮油。
（二）挤压造粒机动刀后模板涂膜问题挤压造粒机动刀后模板涂层的常见故障具体表现为过度抛光效果。
聚丙烯装置挤压机组造粒不规则成因分析及对策
聚丙烯装置挤压机组造粒不规则成因分析及对策摘要：针对聚丙烯(PP) 装置挤压机组生产过程中多次出现不规则颗粒的问题，对影响 PP产品颗粒外观的因素，如模板、切刀、进刀风压、进料量、切粒水温度等进行了科学分析，并提出了相应的改进措施，从而降低不规则颗粒发生的频次。
关键词：PP 挤压机模板切刀进刀风压切粒水温抚顺石化公司乙烯厂90kt/a聚丙烯(PP) 装置以上游乙烯裂解生产的丙烯为原料，采用巴塞尔公司spheripol液相本体法工艺路线，可以生产均聚、无规共聚、抗冲共聚等共计51种牌号的 PP产品。
与PP装置配套的同向啮合双螺杆挤压机组由德国WP引进，型号为ZSK240。
作为PP装置的关键设备，挤压机组的运行状况不仅制约着上游聚合工段操作的平稳性，而且也影响到出厂产品的质量等级。
自装置生产出合格PP产品至今，挤压机组总体运行平稳，但受不同牌号产品切换的影响，同时受模板、切刀以及进刀风压、进料量、切粒水温度等操作参数的影响，导致产品中多次出现不规则颗粒。
颗粒大小不均匀不仅降低了粒料的堆密度，而且影响了分级筛选机的正常运行，使大量外形尺寸超标的颗粒进入成品料仓，严重时甚至导致挤压工段非计划停车。
因此，科学地分析各种可能导致不规则颗粒发生的因素，同时借鉴同类装置的成功经验，采取针对性的改进措施对提高 PP产品外观等级，保证装置长周期平稳运行都具有重要的意义。
1造粒流程简介PP粉料与助剂通过料斗进入挤压机，在高温条件下混合并熔融。
在同向啮合双螺杆的挤压、剪切、均化作用下，从造粒模板成型孔处挤出的熔融树脂进入切粒水室,然后被高速旋转的切刀切成粒料，粒料经切粒水冷却、固化后输送至预水分离器、大块剔除器、离心干燥器。
脱水后的颗粒进入分级筛选机,筛选出的合格颗粒进入掺混料仓掺混，最终由包装车间包装出厂。
2不规则颗粒的成因分析颗粒外观是否规则是评价PP产品的一个重要质量指标。
根据国内同行业普遍遵循检验方法定义，不规则粒料指的是任意方向上尺寸大于 5mm 的粒子(包括连粒）或者小于 2mm的粒子(包括碎屑和碎物）。
JSW聚丙烯挤压造粒机疑难杂症综合分析
JSW聚丙烯挤压造粒机疑难杂症综合分析作者：张牛普智勤来源：《科技资讯》2012年第34期摘要：烯烃公司一期聚丙烯装置现有两台JSW日本制钢所生产的挤压造粒机，型号分别是CMP308和CMP335，总设计负荷50万吨/年。
经过近2年多的运行，发现了挤压造粒机很多较容易出现的问题，其中特别是退刀、螺杆碰磨等属于非常棘手的技术难题。
期间一直制约着挤压机的运行，经过仔细排查和外方专家的协助，发现了很多隐蔽的问题，并在此进行总结分析出现的问题，供其它聚丙烯厂参考。
关键词：疑难杂症退刀挤压机碰磨更换模板中图分类号：TQ54 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0100-011 JSW聚丙烯造粒机概述在SNCP一期的聚丙烯装置上，有2台JSW制造的挤压造粒机，造粒机型号分别是CMP308和CMP335，总设计负荷为50万吨/年。
两台挤压机于2009年8月安装完成，并与2010年4月进行了调试和开车工作并投入了使用。
经过近2年多的运行操作和检修，发现了JSW聚丙烯挤压造粒机经常出现的问题。
在此针对出现过的疑难杂症问题进行综合分析并总结如下。
2 运行操作方面问题2.1 挤压机退刀问题2011年12月份，CMP308在开车的过程中出现了退刀的问题，退刀的原因为在启机过程中切粒机的进刀风压有波动。
当时我们通过检查设备除开车阀处有漏树脂的现象外，其他均没有改变，另我们又通过更换新切刀和进刀风压的电液转换器等也没有起到很好的作用。
最后通过降低退刀风压的办法将挤压机开起来，但还是没有解决退刀风压在开机过程有波动的现象。
最后在JSW协助的情况下我们修改了切粒机的“三同时”解决了波动问题。
2012年3月份，挤压机又再次出现了退刀的情况，这次我们通过多次修改“三同时”的时间也没有解决进刀风压波动。
最后通过重新检查和调整切粒机的切刀轴和水室的垂直度、切刀盘平面度、切刀面平面度及轴自身的跳动量彻底解决了问题。
聚丙烯装置国产挤压造粒机组故障分析
聚丙烯装置国产挤压造粒机组故障分析摘要：聚烯烃是大型炼化一体化项目的最终产物，包含聚丙烯和聚乙烯等产品。
聚丙烯生产的粉料由最核心的关键机组挤压造粒机经过混炼、挤压、切粒等过程将粉料熔融制成聚丙烯颗粒，使聚丙烯颗粒产品性能稳定，以便于贮存和运输。
本文重点研究聚丙烯装置国产挤压造粒机组。
挤压造粒机组是整个聚丙烯装置中最重要的设备之一，它不仅外形尺寸最大、结构最复杂、电仪控制联锁最多，也是装置投资最贵、制造周期最长的大型机组。
对于聚丙烯产品，挤压和造粒工序对产品的性能，产品的均一性有很大的影响，并决定最终产品的形状和组成。
因此针对挤压造粒机组运行当中出现的故障做出的原因分析和处理方案，为聚丙烯装置安、稳、长、满、优运行提供了可靠的保障。
关键词：聚丙烯装置；挤压造粒机组；故障；引言聚丙烯作为性价比较高的通用树脂，具有机械性能良好、密度低、易加工、耐化学性能优良等特点，被广泛地应用于化工、建筑、汽车、包装等行业。
近年来，聚丙烯产能不断快速扩张，市场竞争急剧增加，2021年国内聚丙烯总产能已达35.00Mt，“十四五”末突破50.00Mt已是保守估计。
而2025年市场表观消费量预计在40.00～45.00Mt，远低于产能，所以，聚丙烯产能结构过剩的时代即将来临。
1聚丙烯装置挤压造粒过程概述来自反应系统的聚丙烯粉料和来自造粒添加剂系统的添加剂，通过进料斗进入双螺杆挤压机，聚丙烯和添加剂经熔化、均化、过滤，再通过模板挤出，被水下切粒机的旋转刀切为颗粒。
挤压机排出的切粒水和聚丙烯颗粒经分离、干燥和筛选等工序后，被风送系统送入颗粒料仓。
挤压造粒机的筒体段结构如图1所示，主要由9段筒体组成。
聚丙烯粉料和添加剂在挤出段完成熔融、均化和排气过程，再在螺杆的挤压作用下，进入图2所示的出料段，经节流阀、开车阀、熔融泵、滤网，最后通过模板挤出。
筒体段和出料段的温度由导热油系统控制，不同的熔融指数对应不同的温度参数。
图1挤压造粒机筒体段的结构图2挤压造粒机的出料段结构2挤压造粒机组和辅助系统常见故障2.1挤压机筒体螺杆尾部密封处泄漏粉料大橡塑挤压造粒机SJSH-350P螺杆尾部密封为填料和氮气吹扫组合式密封，启动前要先投用氮气吹扫，氮气吹扫压力为0.08MPa。
JSW聚丙烯挤压造粒机疑难杂症综合分析
100科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N工 业 技 术1 JSW 聚丙烯造粒机概述在S NC P 一期的聚丙烯装置上，有2台J S W 制造的挤压造粒机，造粒机型号分别是CM P308和CM P335，总设计负荷为50万吨/年。
两台挤压机于2009年8月安装完成，并与2010年4月进行了调试和开车工作并投入了使用。
经过近2年多的运行操作和检修，发现了J S W 聚丙烯挤压造粒机经常出现的问题。
在此针对出现过的疑难杂症问题进行综合分析并总结如下。
2 运行操作方面问题2.1挤压机退刀问题2011年12月份，CMP308在开车的过程中出现了退刀的问题，退刀的原因为在启机过程中切粒机的进刀风压有波动。
当时我们通过检查设备除开车阀处有漏树脂的现象外，其他均没有改变，另我们又通过更换新切刀和进刀风压的电液转换器等也没有起到很好的作用。
最后通过降低退刀风压的办法将挤压机开起来，但还是没有解决退刀风压在开机过程有波动的现象。
最后在JS W协助的情况下我们修改了切粒机的“三同时”解决了波动问题。
2012年3月份，挤压机又再次出现了退刀的情况，这次我们通过多次修改“三同时”的时间也没有解决进刀风压波动。
最后通过重新检查和调整切粒机的切刀轴和水室的垂直度、切刀盘平面度、切刀面平面度及轴自身的跳动量彻底解决了问题。
具体要求为：(1)检查确认切刀盘的平面度，要求≤0.01mm。
(2)检查确认切刀轴与水室的垂直度，要求≤0.03mm。
(3)检查确认切刀面的平面度，要求要求≤0.03mm。
(4)检查确认切刀轴的跳动量，要求≤0.02mm；具体原因分析：(1)第一次退刀的直接原因属于切粒机“三同时”时间问题“即从切粒机转动开始计时，进刀风压投用的时间、切粒水进水室的时间、开车阀切直通的时间之间的关系”。
间接原因可能为：开车调试时“三同时”的时间设定的条件比较苛刻，适应操作条件的范围小、开车阀处泄漏树脂导致了开车阀切直通的时间发生变化、切粒水切换三通阀动作时间改变。
聚丙烯挤压造粒机齿轮箱齿轮开裂原因分析
图 1 分析样品 3 结果分析 3.1 宏观分析
齿轮断齿所在部位见图 2a，齿的一端面有穿透裂纹 （图 2b），另一端面未见裂纹。齿两侧面均有裂纹，裂纹表面有金属 脱落现象，其一侧裂纹一端位于齿顶，长约 340 mm（距齿端部 约 38 mm）；另一侧裂纹的一端位于齿根，长约 319 mm（距齿端 部约 61 mm）。齿轮其他齿未见开裂、点蚀和明显磨损现象。
图 2 断齿部位及裂纹宏观形貌
3.2 化学成分分析 对齿轮取样进行化学成分分析，分析结果见表 1。除碳含量
偏低外，其他元素满足 DIN EN 10250-3 中对 34CrNiMo6 的化 学成分要求。 3.3 室温拉伸试验
对齿轮取样进行室温拉伸试验，试验结果见表 2。试验结果 显示齿轮材料强度较高。 3.4 冲击试验
聚丙烯挤压造粒机齿轮箱齿轮开裂原因分析
刘燕山
渊 福建古雷石化有限公司生产技术部袁福建漳州 363214冤
摘 要：某公司聚丙烯装置挤压造粒机齿轮箱齿轮运行过程中出现裂纹袁结合齿轮箱运行工况袁对裂纹进行宏观检验尧化学成分分 析尧金相检验尧硬度测试尧断口分析及能谱分析袁结果表明袁齿轮的制造存在缺陷遥 针对裂纹成因袁提出改进建议遥 关键词：挤压造粒机；齿轮；开裂；原因分析 中图分类号：TQ325 文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.09D.86
1.47
0.276 0.128 分的截面突变及加工刀痕等引起的
1.44
0.273 0.126 应力集中作用，当轮齿重复受载后，
34CrNiMo6 0.30耀0.38 臆0.40 0.50耀0.80 臆0.035 臆0.035 1.30耀1.70 1.30耀1.70 0.15耀0.30 要
聚丙烯挤压造粒机切刀磨损严重原因及改进措施
聚丙烯挤压造粒机切刀磨损严重原因及改进措施聚丙烯挤压造粒机是一种常用的塑料制造设备，用于将聚丙烯材料挤压、切割成颗粒状，用于后续加工或销售。
在使用过程中，聚丙烯挤压造粒机的切刀常常会出现磨损严重的问题，影响了生产效率和产品质量。
本文将探讨聚丙烯挤压造粒机切刀磨损严重的原因及改进措施。
1. 材料选择不当。
聚丙烯挤压造粒机的切刀选择应根据加工材料的硬度和韧性来确定。
如果选择的切刀硬度较低或韧性较差，容易在加工过程中发生弯曲、断裂等问题，导致切刀磨损加剧。
2. 设备不合理。
聚丙烯挤压造粒机切刀的质量及设计也会影响其磨损情况。
如果切刀材质不均匀、刀口不锋利、刀身不坚固等问题都会导致切刀磨损严重。
3. 使用环境不恰当。
聚丙烯挤压造粒机切刀在使用过程中，若环境温度过高或湿度过大，也会使切刀的材质变得脆化，磨损更加严重。
1. 调整材料选择。
可以根据加工材料的硬度和韧性，选择适当的切刀材料。
常用的切刀材料有合金钢、高速钢等，具有较好的硬度和韧性，抗磨损性能更好。
2. 定期保养维护。
定期对聚丙烯挤压造粒机切刀进行清洁、润滑和检查，及时发现并解决切刀上的问题，如生锈、变形等，可以延长切刀的使用寿命。
3. 设备改进。
可以对聚丙烯挤压造粒机进行设备升级和改进。
提高切刀的硬度和耐磨性，加强切刀的支撑结构，改善切刀的设计，使其更能适应高负荷和长时间连续工作，减少磨损。
聚丙烯挤压造粒机切刀磨损严重的原因可能是材料选择不当、设备不合理以及使用环境不恰当所致。
要解决这一问题，可以通过调整材料选择、定期保养维护、设备的改进和控制使用环境等措施来改善。
这样可以延长切刀的使用寿命，提高生产效率和产品质量。
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(4) 瓦座选用材料不合理 。不合理之一 ,所用
而成 。在高温高压的条件下使用 ,其工艺本身的 材料是 Cr12MoV ,从机械设计手册中查知 ,其最高
缺点就显现出来 。
使 用 温 度 400 ℃, 安 全 使 用 温 度 240 ℃小 于
(3) 瓦背的材料使用 20 号钢不合理 。从机械 300 ℃[4] 。不合理之二 ,其硬度范围 HRC53 - 63。低
而言 ,要求是 :银层 + (10～30) um 铅 + (2～3) um 恰是常温下的 82. 4 %。就我们的轴瓦而言 ,即使
铟 。此项工艺复杂 、造价昂贵 (铟是稀有金属) 。
在使 用 离 心 浇 铸 工 艺 的 情 况 下 , 也 应 该 使 用
从 M401 的轴瓦实际结构和组材看 ,瓦背是 20 15CrMo 。其安全使用温度为 300 ℃[3] 。
(6) 配合公差不合理 。 ①瓦背同瓦座的配合 过盈量 ,在常温下是 0. 12mm。从实用轴承手册中 查知 ,按照我国的国家配合标准 ,在常温下是 0. 05 ～0. 07mm[1] 。更 何 况 是 在 300 ℃的 高 温 下 使 用 (此时 20 钢膨胀大) ,并且还有定位销 。所以 ,我 们说它不合理 。 ②瓦座同壳体的配合较松 。瓦座 在常温下测量的尺寸 ,同 170 度下的壳体尺寸相 比小 1mm ,即有间隙 1mm。待到使用温度时 ,两者 的温 度 相 同 , 但 膨 胀 系 数 不 同 , 外 大 里 小 , 造 成 013mm 的间隙 。振动加大应和这一松动配合有直 接的关系 。
图 1 典型的瓦背内表面的翻边榫头
工艺二 : 喷涂 。其优点 : 喷涂时基体温度在 设计手册中查知 , 20 号钢使用的最高温度 475 ℃,
80 ℃～100 ℃即可 ,不用考虑瓦背的“上火”问题 ,材 而安全使用温度仅为 200 ℃,低于 300 ℃的使用温
料任选 ; 软质层的结合力高于工艺一 ; 不用考虑 度 。应该说明的是 ,所谓安全使用温度 ,按照材料
(4) 卸料阀中的积炭用机床清理后回装 。 (5) 在装配过程中 ,因制造厂说明书中没有齿 侧间隙 、墙板间隙的具体数值 ,通过计算得出 ,齿 侧间隙 0. 3～0. 45mm ,墙板间隙为 0. 9～112mm。 维修中心据此进行了实测 ,结果是 ,齿侧 0127～ 0155mm 有磨损 。墙板间隙 0. 9～111mm ,合乎要求 。
收稿日期 :2004 - 11 - 05 。修改稿收到日期 :2005 - 01 - 19 。 作者简介 :苟东影 (1961 - ) ,男 ,辽宁抚顺人 。1987 年毕业于 燕化中专化工机械专业 。2002 年毕业于北京市委党校经济管理专 业 ,获硕士学位 。长期担任厂内的公司级重点机组的设备动态检 测工作 ,现任聚丙烯事业部维修中心主任 。撰写的〈提高混炼机的 检修质量 ,延长运转周期〉获北京市 QC 小组优秀奖 。
(4) 齿表面 、轴瓦表面都有一层炭化层 ; (5) 瓦润滑树脂出料阀内严重炭化 ,流道堵 死。
2 故障分析 为分析故障原因 , 须将各种影响因素列出 。
将齿轮泵设计参数列于表 1 ,然后根据各种技术数 据指出其设计的先天不足点 。
(1) 从实用轴承手册查知 ,滑动轴承的减磨层 以银为材料时 ,其最大许用压力值 28MPa 。最高工 作温度 180 ℃[1] 。由表 1 知 ,实际情况是额定压力
18 :00 就严重崩裂 。初步认为 ,除瓦座锻件内部可
能有缺陷外 ,其主要原因就是材料 Cr12MoV 的热
塑性差所致 。
(5) 轴瓦的材料组合不合理 。按照轴瓦的设
计原则 ,在高温下使用的双金属或三金属轴瓦 ,要 求组成 轴 瓦 的 每 种 材 料 的 热 膨 胀 系 数 相 同 或 相 近 ,用以保证在受热膨胀的情况下 ,不会造成因压 应力过大而产生局部变形 。而我们的三金属轴 瓦 ,其膨胀系数分别为 : 银层 18. 9/ 106 (1/ ℃) 、20 钢 14/ 106 (1/ ℃) 、瓦座 Cr12MoV13/ 106 (1/ ℃) 。在 最外边的壳体 ,同瓦座相配 。其材料是 309 耐热 钢 (相当于我国的 1Cr18Ni9Ti) 。它的热膨胀系数 是 17. 8/ 106 (1/ ℃) 。从这些数据可以看出 ,是不符 合设计原则的 。最近 ,轴瓦的制造厂日本神户制 钢技术人员来我厂进行技术交流 。当问及轴瓦的 结构问题时 ,他们讲 :最近出厂的造粒机轴瓦结构 已改成一体结构 ,材料是 35CrMo 。这进一步说明 , 以上关于轴瓦结构不合理结论的正确性 。
(2) 齿轮泵的修磨 :麻点缺陷用油石修磨 ,尽 可能平滑为止 。0. 4mm 的变形齿 ,用砂轮磨后 ,用 油石精磨 。
·4 ·
石油化工设计
第 22 卷
(3) 所缺的固定销和损坏的螺栓 ,重新加工 。 具体要求是 :材料 35CrMo ,调质硬度 HB235 - 265 。 固定销用较紧的过度配合安装 。
·2 ·
石油化工设计
第 22 卷
表 1 齿轮泵设计参数
操作/ 额定温度 , ℃ 最小/ 操作/ 额定吸压 ,MPa 最小 / 操作/ 额定排压 ,MPa
旋转速度范围 ,r/ min 转子轴承类型
吸入/ 排出壳体材料 转子齿轮材料 轴表面硬度 轴承材料
(200～260) / 300 0. 05/ (0. 1～0. 3) / 1. 0
设计技术
石油化工设计 Petrochemical Design
2005 ,22 (1) 1～4
聚丙烯挤压造粒机组齿轮泵 设计缺陷分析及对策
苟东影
(中国石化北京燕山石油化工股份有限公司 ,102500)
摘要 : 通过对 M - 401 挤压造粒机组齿轮泵的故障分析 ,找出了齿轮及轴瓦运行中存在的问题 ,指出 了挤压造粒机组螺杆和齿轮泵在设计上的不足及其所存在的隐患 。
关键词 : 聚丙烯 ; 挤压造粒机 ; 齿轮泵 ; 故障分析
北京燕山石化股份有限公司 (以下称燕山石 化公司) 聚丙烯事业部第三聚丙烯车间内运行的 装置是中国第 1 套年产 200kt 的聚丙烯生产装置 。 该套装置采用美国 AMOCO 公司气相法生产工艺 , 由 TECHNIP 和 BYPC/ SEI(燕山石化公司和中国石 化工程建设公司) 共同设计 。其聚合部分采用的 是比利时生产的两台卧式 、搅拌床式反应器 ;挤压 造粒部分采用的是日本神户制钢生产的 LCM450G 型挤压造粒机组 。均为公司级重点设备 ,它们能 否正常工作将直接影响第三聚丙烯车间的正常开 车运行 。
(15～20) / 24/ 30. 8 21. 94～34. 84 轴瓦 309 耐热钢
38CrMoAl + 渗氮 µ HRC65 银 (软面)
30. 8MPa 、额定温度 300 ℃,都超过了银的许用值 ; (2) 挂银的工艺不合理 。为说明问题 ,将轴瓦
软质减磨层的几种粘挂工艺的优缺点简述如下 。
②按照高温轴承的设计理论 ,在 100 ℃以上使 用的轴承就叫高温轴承 。在高温条件下 ,材料的 抗疲劳强度的大小 ,依赖于硬度的某一数值 (最小 值是 HRC56) 。硬度低于该数值时 ,抗疲劳强度将 急剧下降 。硬度低于此数值的材料 ,在持久高温 作用下 ,其内部组织会发生相变 ,以至尺寸发生改 变 ,不 能 保 证 尺 寸 的 稳 定 性 。所 以 我 们 认 为 , HRC53 小于 56 是不合理的 。
3 故障处理 根据前面的分析及测量所得的实际数据 ,按
照制造厂说明书和检修规程的要求 ,特制定了如 下故障处理方案 :
(1) 4 个齿轮泵轴瓦 ,椭圆度最大 0. 2mm ,轴 向 、径向都有严重的划痕 ,导流槽内的银层脱落严 重 ,瓦面上也有银层的脱落 。经有关部门研究决 定 ,更换新轴瓦 。旧轴瓦待修复后留做备件 。
“榫头”的问题 。其缺点是软金属的利用率低 ,只 力学的理论 ,是指材料在该使用温度下 ,其强度 、
有 40 %～50 % ,造价高 。
刚度 、硬度 、耐腐蚀性能 、许用应力值等 ,都是常温
工艺三 : 电镀 。其优点 : 结合强度高 ,是上述 条件下的 80 %以上 。比如说 20 号钢 ,在 475 度时
第 22 卷
苟东影 1 聚丙烯挤压造粒机组齿轮泵设计缺陷分析及对策
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于高温轴承安全使用硬度 HRC56。这里说明两点 : ①一种材料之所以有一个硬度范围 ,是因为
同一种材料 ,在相同的铸造 、轧制 、淬火条件下 ,由 于密度 、合金元素分布的均匀程度 、淬火冷却时的
降温梯度不均等因素的影响 ,同一种材料淬火后 的表面硬度不可能一样 。设计手册中给出的数 值 ,是指该材料可能的硬度上下限 。安全使用硬 度就是指某种材料的硬度下限值 。
工艺一 : 离心浇铸 。其优点 : 工艺成熟 (已有
上百年的历史) 、简单 、制作费用低 (软质贵重金属 的利用率高达 80 % ,且可回收反复利用) ;软质减 磨层同基体有一定的结合力 ,能够满足在压力 、温 度不太高条件下运转机械的一般要求 。其缺点 : 浇铸时的温度很高 ,要达到软金属的熔化温度以 上 (银是 960 ℃) 。因此要求瓦背的金属含碳量要 低于 0. 2 % ,以避免在浇铸完后急速冷却时 ,不被 淬硬 (俗称不上火) 以利于后续加工 ; 为提高软质 合金同瓦背的结合力 ,在瓦背的内表面要制成各 种形式的翻边榫头 (见图 1) [2] ,消弱了瓦背的强度 和刚度 ;银层与基体金属的结合力受热胀冷缩的 影响非常大 。所以不宜在高温条件下使用 。
两种工艺的 2～3 倍 ;电镀时基体温度较低 ,不用 其许用应力为 410kg/ cm ,在常温下的许用应力是
考虑瓦背的“上火”问题 ,材料任选 ;同样不用考虑 1250kg/ cm ; 两 者 相 比 , 前 者 仅 是 后 者 的 32. 8 %。
“榫头”的问题 。其缺点 :有污染 ;特别是对于镀银 在安全温度 200 ℃时 , 其许用应力值 1030kg/ cm。