文章分析了魯奇第IV代氣化爐煤鎖下閥傳動軸外竄原因，判斷出傳動軸在設計上存在的缺陷，通過在煤鎖下閥軸端增加止推軸承，進而減少甚至杜絕煤鎖下閥傳動軸外竄，確保氣化爐的長周期穩定運行。

　　山西潞安煤基合成油有限公司氣化車間加壓氣化裝置是德國魯奇公司的第四代產品，國產化以后由化二院設計，國內制造生產。煤鎖是氣化爐配套的帶壓加煤關鍵設備，承擔著氣化爐的進料工作，在循環進料期間，煤鎖下閥必須關嚴才能進行加煤操作，即煤鎖下閥必須動作靈活到位，無異常。由于煤鎖加煤次數非常頻繁，煤鎖內工作壓力一直處于0～3MPa之間循環間隙充泄壓，從而造成煤鎖下閥傳動軸軸端面一直處在3MPa的間隙外推力下工作，致使軸肩及墊環異常磨損而導致軸外竄，最終因軸銷與軸承摩擦，造成下閥軸不動作而停車，這一問題給氣化爐連續高負荷運行帶來極大的隱患和故障。

　　同類企業—山西天脊集團和河南義馬煤氣化廠的氣化爐煤鎖也存在類似情況，都是出現故障后被迫停車處理。為此，經過真空技術網(http://smsksx.com/)的專家反復研究和摸索實踐，在對煤鎖下閥軸外端面增加止推軸承，消除了煤鎖下閥軸外竄的現象，取得了明顯的效果。

1、煤鎖及煤鎖下閥結構

1.1 、煤鎖

　　煤鎖是將煤倉內的煤間歇加入氣化爐的壓力容器。上部與煤倉相連，下部與氣化爐相連。煤鎖外徑3000mm，總高3800mm，壓力3.16MPa，容積12.1m³。結構中間為圓柱形筒體，上部連接蝶形封頭，上、下進出口處各有煤鎖上、下閥控制。側向接有煤鎖充、泄壓管線及驅動煤鎖下閥動作的傳動軸。

1.2、煤鎖下閥

　　煤鎖下閥為圓盤閥，閥座固定在煤鎖與氣化爐相連法蘭內側，閥頭與閥桿用螺栓連接，閥桿在煤鎖導向筒內有兩個滑動支撐點，導向筒的支撐架固定在煤鎖內壁上，導向筒內的閥桿與煤鎖內的內擺桿90°滑動連接，內擺桿與軸通過中間銷連接，軸延伸到煤鎖外，通過煤鎖外的液壓驅動裝置帶動閥頭上下移動，實現下閥開關功能。

2、煤鎖下閥傳動軸原設計結構及運行情況

2.1、煤鎖下閥傳動軸原設計結構

　　煤鎖下閥原設計為通過液壓驅動裝置—外擺桿—傳動軸—內擺桿—閥桿的同步動作達到下閥的開關功能。由于煤鎖是壓力容器，且頻繁地間歇加煤，煤鎖下閥傳動軸又是由煤鎖內部延伸到外部，即煤鎖下閥軸是由高壓端伸到常壓端的，所以煤鎖下閥傳動軸勢必要有向外的間歇氣壓推力作用在煤鎖下閥軸上(傳動軸的軸端面受力約40kN)。原設計是由安裝在煤鎖下閥傳動軸常壓端的軸承套、軸承、墊環等裝置與煤鎖本體通過螺栓連接，墊環與傳動軸的軸肩用直徑8mm的銷釘定位，通過墊環與軸承的相對運動來達到軸向固定和保護下閥軸正常使用的目的。其中軸材質為35CrMo，軸肩倒角為R4mm，直徑為129.5mm;墊環材質為35號鋼，其與軸肩配合倒角為R6mm，僅用1個直徑為8mm的銷釘與軸肩定位;軸承材質為QT500-7(見圖1)。

圖1 煤鎖下閥軸原設計結構

2.2、運行情況

　　在煤鎖間歇加煤運行過程中，煤鎖經過一段時間的運行，就會出現煤鎖下伐傳動軸的軸肩與墊環之間的定位銷釘磨損或折斷，造成墊環與軸肩做相對運動而磨損，致使軸外竄(經實測：外竄量不得大于27mm，否則中間銷將與煤鎖內壁接觸摩擦最終卡死，導致下閥不動作)，進而導致煤鎖下閥不能正常動作，影響氣化爐的正常加煤，自2008年8月氣化爐開車以來，因處理煤鎖下閥軸外竄，氣化爐被迫降負荷多次，直接對系統連續高負荷運行帶來隱患，另外煤鎖下伐所處位置溫度高、檢修空間狹小且為高空作業，給檢修帶來了極大的困難和勞動強度。

3、煤鎖下閥傳動軸外竄原因分析

　　煤鎖下閥傳動軸外竄主要是煤鎖下閥傳動軸軸肩與墊環磨損嚴重，達到一定程度后(墊環幾乎磨損掉，軸肩磨損嚴重)，軸承套、軸承和墊環的組合達不到軸向固定保護下閥傳動軸的作用。

　　通過對損壞的傳動軸檢查和分析，以及與其他使用魯奇第IV代氣化爐的生產單位比對，初步認定為：①傳動軸軸肩和墊環的配合存在問題，墊環與軸肩只用一個直徑為8mm的銷釘定位，銷釘在受力的情況下極易折斷，造成墊環與軸肩摩擦磨損，而按設計是墊環與軸承摩擦;②傳動軸材質需改進;③墊環材質較軟，極易磨損;④傳動軸承受的壓力過大，墊環和軸承的組合不足以消除傳動軸外竄。

4、煤鎖下閥傳動軸的改造

　　通過現場勘查、分析及可行性論證后，決定在目前條件下，采取如下措施：①將墊環與軸肩結合面間斷焊接，消除銷釘折斷以后致使墊環與軸肩旋轉摩擦;②將傳動軸最外端加裝止推軸承(選用止推軸承型號為9069324)，止推軸承固定在軸承固定架上，軸承固定架與氣化爐下閥傳動軸的支撐架選用M30螺桿做固定拉桿，一端與下閥傳動軸支撐架焊接，另一端用螺帽固定。為方便定位及距離的調整，將固定架設計為橫向開槽和縱向使用螺桿的可移動式固定法(見圖2)。

圖2 煤鎖下閥軸改造后結構

5、煤鎖下閥傳動軸改造后使用情況及效果

　　煤鎖下閥傳動軸改造后使用效果十分明顯，加止推軸承以后，氣化爐的并運率和負荷率逐步提高，扭轉了生產的被動局面。近一年內，未再發生下閥傳動軸外竄現象。五臺氣化爐并運率達到了95%以上，單爐負荷率達到了設計的125%，總產氣量達到了原設計的130%。實現了氣化爐的長周期連續安全穩定運行。

6、需進一步改造的設想

　　自改造以來，效果比較明顯，但是在使用當中，也存在一些需進一步改進的地方，具體如下：

　�、僖蛩�用的固定拉桿，一端是與下閥傳動軸的支撐架采用焊接的方式連接，焊縫有時候會出現開裂現象。

　�、谑┕な窃诂F場手工組對，所裝止推軸承與傳動軸的中心存在一定的偏差，軸承滾珠與軸承外圈又是錐面配合，使用一段時間后，滾珠會出現跑偏現象。

　　③因中心的偏差，會造成2根固定螺桿存在受力不均勻的情況，出現拉斷的現象。

　　鑒于以上情況，今后可考慮在軸承套、墊環和軸肩的位置上做改進，選用相應的軸承進行內部鑲嵌，以消除在其外部安裝止推軸承所帶來的不足。