2PP造粒机组熔融泵检修方案.docx
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2PP造粒机组熔融泵检修方案
中原石化有限责任公司
聚丙烯装置2#造粒线挤压造粒机组熔融泵
检修方案
编制：
审核：
批准：
2014年12月
中国石化中原石化有限责任公司机修车间技术组
1、工程简介
1.1检修设备特性简介：
熔体齿轮泵装置：
熔融泵装置主要有电机、安全联轴器、减速机、减速机润滑系统、鼓形齿联轴器和熔融齿轮泵等组成（见下图）
1电机2安全联轴器3减速器4鼓形齿联轴器5熔融齿轮泵
1.1.1鼓形齿联轴器
图1-1鼓形齿联轴器
序号
名称及规格
序号
名称及规格
序号
名称及规格
1
内花键套（Z67）
11
O形密封圈
Φ400×Φ8
21
螺栓M20×50
2
内花键套（Z68）
12
固定盖
22
密封盖
3
联接套（Z67）
13
螺塞R1/2
23
密封垫
4
联接套（Z68）
14
通气帽M20
24
螺钉M16×30
5
传动轴
15
O形密封圈
Φ359.5×Φ8.4
25
定位块
6
盖板（两半）
16
O形密封圈
Φ405.26×Φ7
26
螺栓M12×50
7
螺栓M12×40
17
O形密封圈
425×Φ4
27
铰制孔用螺栓
M12×70
8
垫圈12
18
端盖
28
螺母M12
9
铰制孔用螺栓
M12×70
19
密封垫
29
垫圈12
10
螺母M12
20
螺钉M16×25
30
定位端盖
鼓形齿联轴器的作用是将减速机输出轴和齿轮泵转子连接起来。
由于受中心距的限制，要求其传动的扭矩相对很大，所以各传动零件均采用优质合金钢。
由于两端的鼓形齿跨度较大，本鼓形齿联轴器允许有一定的角位移（±1.5°），即齿轮泵转子可以有一个横向位移。
这个位移可以补偿挤压机机筒在高温调件下工作时的线形热膨胀。
鼓形齿联轴器还可以在一定的范围内对联轴器两头的减速机输出轴和齿轮泵输入轴的相位差进行微调。
尤其是，当发生两转子的齿侧无相接触时，必须作调节，使之分离，并力求两边间隙一致。
1.1.2熔融齿轮泵
序号
名称及规格
数量
序号
名称及规格
数量
1
上转子
1
19
螺钉M30×160
4×8
2
下转子
1
20
键
2×1
3
左密封套
2×1
21
螺塞R3/4
2×2
4
右密封套
2×1
22
销20×100
2×2
5
左滑动轴承
2×1
23
螺塞R1
2×2
6
右滑动轴承
2×1
24
管子
2×2
7
右侧板
1
25
金属密封垫
4×1
8
左侧板
1
26
右阀体
2×1
9
泵体
1
27
螺钉M20×55
4×3
10
销Φ40×80
4×1
28
螺钉M20×30
4×1
11
右密封盖
2×1
29
右挡板
2×1
12
毛毡
Φ300×Φ360δ15
4×1
30
阀杆
4×1
13
管子（左）
1
31
密封环
4×1
14
螺钉M10×40
4×4
32
密封环
4×1
15
左密封盖
2×1
33
左挡板
2×1
16
螺钉M16×35
2×4
34
左阀体
2×1
17
管子（右）
1
35
螺钉M16×30
4×6
18
螺钉M48
2×30
熔融齿轮泵有上、下转子、泵体、轴承体、轴承衬套、轴承挡板、密封套和轴承自润滑装置等组成。
上下转子（序1、序2）是本装置的核心部分。
两转子异向旋转，物料不断从输入端吸入，从输出端高压排出，为了提高转子的承载能力和生产效率，本装置采用了先进的转子双驱动形式，每根转子分别由减速机的两根输出轴驱动。
两转子齿轮不相互接触。
避免了一根转子承受大部分甚至全部的载荷的现象。
转子材料采用优质氮化钢，强度高，耐磨耐腐蚀性强。
为了提高容积效率和强度，对转子的齿形作了特殊的修正。
另外，为了防止转子轴颈和轴承衬套的摩擦副过热，两转子内部均通水冷却。
同时，在全部四个轴承处分别设置了四个热电偶，测量四个轴承处的温度，高于设定值报警。
泵体（序9）齿轮泵装置的主题部分，用于安装转子、轴承体、侧板等各个部分。
为了满足泵体内部流到形状复杂和防锈耐腐蚀的要求，泵体采用不锈钢铸造件。
由于泵体内部钻孔通热油加热，并要求承受来自输出端高压区的反压，所以对强度和铸造缺陷指标要求很高。
轴承衬套（序5、6）镶在轴承体内，用于转子两端的支撑。
轴承衬套内孔表面上喷涂了一层特殊耐磨材料，这种材料既能承受很高的压力，又具有很高的耐磨性，大大提高了衬套的抗胶合能力。
衬套内孔还开有螺旋沟槽，作为自润滑熔料的流道。
在每个轴承上安装一个热电偶，其作用是在转自运转前指示轴承温度，以及在正常运转时间空轴承温度。
连续监控，高温报警。
泵体两端的轴承挡板（序7、8）将转子、轴承体封闭在泵体内，起到轴向定位作用。
它内部也钻孔，并通油加热，起辅助加热泵体的作用。
轴承挡板的另一个作用是在其内部开通了一条参加自润滑的熔料的通道，引导已参加自润滑的熔料流回泵的输入端。
密封套（序3、4）的作用是防止熔融物料从转子和轴承衬套的间隙外漏。
密封套采用反向螺纹槽的同时和在内部开有冷却水套通水冷去达到很好的密封效果。
轴承自润滑装置（序21、22、23、24）用于轴承衬套的润滑。
轴承衬套与转子之间是滑动摩擦，为了防止润滑剂污染物料，轴承衬套采用熔体自润滑方式。
自润滑的实现路线如下：
在轴承体（序5、6）端面的靠输出端的一边，开有一条沟槽，此沟槽和轴承衬套内孔中的螺旋沟槽相通。
输出端高压区的熔体一部分被压向轴承衬套内的螺旋槽中进行自润滑，熔料沿螺旋槽流向轴承衬套的另一端而进入密封套的端部。
由此在进入轴承挡板上的相应通道，进入一个转阀。
转阀的一个通道通向输入端，自润滑熔料完成了一个循环。
转阀另一个通道通向机器外。
通过这种方式，可以观察到此自润滑系统工作是否正常。
1.2齿轮泵目前存在的主要问题：
1.2.1设备运行时有异常响声：
齿轮泵部分（探针听）、鼓形齿联轴器部分和齿轮泵减速器输出部分（探针听）都有异常响声。
该异常响声周期性出现，周期大约为齿轮泵转子每旋转1圈约有1/4圈有响声持续出现。
该响声类似金属间相互摩擦发出的声音。
声音强度不定，大部分时间强度较小，偶尔声音会消失，另外齿轮泵内部仍然有轻微啮合声存在，频率为14次每圈。
换网发现滤网中有金属颗粒，经处理收集到大量金属碎屑小颗粒和少量较规则的金属块（片），有些金属块成长条状、棱角分明，有些金属条的表面能看出原先是加工面。
1.3主要检修内容：
1.3.1拆卸上下鼓形齿联轴器并清理检查，必要时更换。
1.3.2复查变速机和齿轮泵的对中。
1.3.3对齿轮泵轴承衬套及耐磨套进行清理，检查磨损情况。
1.3.4清理检查齿轮泵轮齿，检查磨损情况。
1.3.5回装时，重新确定相位。
1.3.6找出齿轮泵工作时声音和金属块的来源。
2.施工准备
2.1工器具、材料的准备
序号
名称
规格
数量
用途
1
起吊
工具
手拉葫芦
5t×2/2t×3/1t×3
吊装侧板、转子、滑动轴承等零部件
2
吊环螺钉
M30
4
3
钢丝绳/吊装带
若干
4
扳手
工具
敲击扳手
M48内六角
1
拆卸及安装钳工工具
5
扭力扳手
130/900/3600Nm
各1
6
活扳手
18/12/10/8
各1
7
内六角扳手
1套
8
管钳子
18/12
各1
9
套筒扳手及套筒头
1套
10
钢丝钳
1
11
测量
工具
游标卡尺
300
1
安装找正测量
12
卷尺
5M
1
13
百分表及表架
2
14
塞尺
1
15
撬杠
大小各2
4
辅助安装拆卸、安装
16
大锤/铜棒
各1
17
拔销器
1
18
千斤顶
5t/10t
各1
19
分体式千斤顶
5t/10t
各1
20
角磨机
100/125
各1
21
手电
1
22
标识笔/钢印
1
23
地牛/搬运车
5t
2
搬运零件
24
电气焊设备
1套
应急措施
25
带插头可延（线滚子）
2
26
木方
若干
放置，保护零部件
27
塑料布
若干
28
橡胶皮
若干
29
消耗品
抹布
5捆
清洗工作
30
刀片
2
31
砂布/纸
10
32
切割片
5
33
抛光片
5
34
油石
3
35
润滑油/脂
2L
安装复位润滑
36
胶水
1瓶
粘结密封圈
37
石棉板
若干
暂时密封管路接口
38
聚四氟乙烯带
3卷
管路连接密封
39
乐泰569管螺纹密封剂
100ml
40
乐泰螺纹抗咬合剂
200ml
泵体螺栓安装
备注：
1吊装、紧固工具需可靠、耐用；
2工作时需穿戴好劳保及个人防护用具。
2.2其它工具及装备
序号
名称及规格
用途
数量
备注
1
齿轮泵泵体热油加热管路接口法兰相配的盲法兰
封闭管路拆卸下来的留下来的接口
4
需要定制/自备
2
滑动轴承拆卸工装
1
需要定制/自备
3
鼓形齿联轴器拆卸工装
1
需要定制/自备
4
高压水枪清洗设备
清洗泵体及转子
1套
需自备
5
吊车
拆卸安装
1
根据现场情况
备注：
3.安全措施及注意事项：
①机组交付检修前，凡应进行置换、分析和加盲板时，应严格按安全规程执行，经专人负责处理妥当并办理,“安全检修许可证”，检修人员按照“七想七不干”的要求，逐项检查落实后，方可进行检修。
②严禁带压松螺栓，热油法兰要在工艺人员在场的情况下进行拆卸。
③齿轮泵转子冷却水循环支路关闭；确认齿轮泵密封套冷却水循环支路关闭；排尽齿轮泵密封套冷却水循环支路的冷却水。
注意：
密封套中水温度较高，注意防烫伤
④需要加热拆出的零部件，或者清理齿轮内部热的物料时一定要正确劳保穿戴，做好防护措施，以防烫伤、烧伤。
⑤在连接油管路、回装轴承及调整部件时，必须仔细检查接口法兰、轴承座内、来拆卸的接口内是否存在杂物或堵塞。
⑥当盘动转子时，禁止用塞尺测量轴承衬间隙。
盘动转子时，工作人员应站在转子旋转相反方向。
⑦现场使用煤油清洗零部件时，应注意防火。
需要动火时·须按有关现场动火的安全规定办理动火证。
⑧施工照明必须用合格的36v以下电源及器材。
⑨在现场2m以上进行高空施工时应遵照登高作业安全规定。
存在可能坠落、击伤的地方，应有明显标记和可靠的安全隔离设施。
⑩拆卸某些零部件时必须使用专用的工机具，实行文明检修，不许不适当地使用拉、拖、铲、打、撬、烤等方法进行拆装，使零部件受损伤。
⑪零件拆卸前按其相互部位及相关尺寸做好记录和标记，回装时按原位置恢复，如用钢字头打印记号，不许在配合面、结合面及密封面上进行。
⑫拆下的零部件分别整齐摆放，不能混淆，精密零部件应有专用存放架和保管箱。
凡不再进一步拆卸的部件，应将孔洞封好，妥善保管。
⑬严禁用锉刀、粗砂布修理和打磨轴承衬套及轴颈，避免将工具、钢索及其他物件放置在齿轮泵上部而造成意外损伤。
⑭精密工具、测量仪器使用前必须由施工负责人组织捡查，计量部门校验合格后方可使用。
⑮发现零部件丢失、损坏或组装完毕后又发现有剩余零件必须及时报告重新拆装核对，采取措施确保组装正确。
⑯检修时必须做到严格检查、测定和详细记录，修后的技术数据记录准确可靠、完整清楚，签署检修人、检修负责人和质量验收人的姓名。
⑰设备起吊用卡环应定期试验合格，卡环与设备上环首螺钉孔鹿匹配，起吊时卡环必须拧牢，卡环销的肩部抵紧。
4.检修
4.1.1检修前工艺确认
确认齿轮泵主电机及润滑油泵电机断电；确认齿轮泵转子冷却水循环支路关闭；确认齿轮泵密封套冷却水循环支路关闭；排尽齿轮泵密封套冷却水循环支路的冷却水，确认机组加热器工作及热油供应正常，保持温度与机组工作时温度一致。
4.1.2附属管线拆卸
拆除齿轮泵转子冷却水管线；拆除齿轮泵密封套冷却水循环管线；拆除齿轮泵转子旋转接头及转子上的法兰和内管；拆除齿轮泵减速器及齿轮泵之间鼓形齿联轴器安全罩。
4.1.3鼓形齿联轴器拆卸
首先拆除鼓形齿联轴器安全罩，安装鼓形齿联轴器工装（下图），使上转子鼓形齿联轴器传动轴稳定的安放在工装的辊筒上，拆除上转子鼓形齿联轴器的固定盖和盖板（两半）；将内齿套（Z68）褪出使齿轮泵端的链接套（Z68）与传动轴完全脱开，将外齿面上的润滑脂清理干净。
注意事项：
1.拆卸固定盖和盖板（两半）后注意保护和妥善存放拆卸下的0形密封圈。
2.先拆上转子鼓形齿联轴器，再拆下转子鼓形齿联轴器。
3.转子上的联接套（Z68）与转子花键过盈配合联接，拆卸时需要使用加热设备及工装器具等。
4.上/下转子联轴器各组件拆卸时作标记，以保证若需要回装时不会混用。
4.1.4齿轮泵的拆卸
齿轮泵组件的拆卸要按照下列顺序以足够的速度下进行，以使聚合物保持在熔融状态。
（下图为齿轮泵的立体图）
①拆除序15、序11左/右密封盖（共4件）并清理；
②拆除序3、序4左/右密封套（共4件）并清理，单个密封套重约217kg；
③将序8左侧板和序7右侧板上的4各阀组拆下并清理；
④关闭泵体和侧板的加热热油循环系统并排放干净泵体及侧板中的热油；
⑤拆除序8左侧板上的序21螺塞、序22销（共2件）及30×M48螺钉；
⑥拆除序8左侧板，起吊需使用M30起吊螺钉（2个），右侧板重约2008kg；
⑦拆除左侧板后拆除左侧板上的序24管子并认真清理侧板内各流道使其内部物料完全清理干净；
⑧拆除齿轮泵尾端序20键及序10销并清理；
⑨拆除齿轮泵尾端序5、序6左/右滑动轴承并清理，单个滑动轴承组重约400kg；
⑩拆除序1、序2上/下转子并清理，单个转子重约1500kg；
⑪依次拆除齿轮泵花键端序7右侧板、序20键、序10销、序6右滑动轴承、序5左滑动轴承并清理；
⑫拆除右侧板后拆除右侧板上的序24管子并认真清理侧板内各流道使其内部物料完全清理干净；
⑬将泵体中的物料清理干净
注意：
在拆卸过程中，上下转子的密封件，轴承件一定要用塑料袋包装并做好标记，在清理的过程中也要一件一件的清理，以防在回装的过程中混淆。
黏附介质可以采用加热或用金属刷的方法去除，在清洗过程中轴承和转子的温度不要超过300℃，在轴承的内表面不要用金属刷子，以防止损坏银涂层。
热电偶插孔中的参与树脂应该被完全清除，如果热电偶孔底的金属接触端与残余树脂接触，就不能测量出精确的轴承温度。
在转子清洗好后，必须涂上防锈涂料以保护其不受锈蚀。
4.1.5齿轮泵零部件的清理检查
a.轴承衬套的检查：
清理轴承衬套，检查轴承衬套是否有机械损伤（沟壑、金属剥离及大面积的杂乱划伤）、轴承穴蚀（在载荷作用下表面曾发生塑性变形，局部丧失变形能力，逐步形成纹并不断扩展，然后随着磨屑的脱落，在受载表面层形成穴）、疲劳点蚀（由于轴承工作过热及轴承间隙过大，造成轴承中部疲劳损伤）等缺陷。
b.密封环的检查清理：
密封环的螺纹槽是否有损伤，清理内部冷却水套。
c.转子的检查清理：
轴颈（装轴承部位）的径向跳动检查，表面无划痕、毛刺、拉伤等缺陷，轴弯曲检查，只能用金像砂纸打磨。
d.齿轮轮齿的检查：
齿轮是否有磨损、拉伤等缺陷。
e.齿轮泵壳体内部清理。
5.齿轮泵上下转子相位调整方法
A
C
图5-1齿轮泵装置
5.1.1按图5-1中A向视图所示方向缓慢旋转减速器输入轴，此时下转子会随着输入轴转动而缓慢转动（两者速比45.45：
1），当下转子转过一定角度时会在“齿轮泵转子工装”的作用下停止旋转，此时继续给输入轴按图5-1中A向视图所示方向施加约100Nm的力矩，当减速器及下转子稳定后固定齿轮泵减速器输入轴。
此时齿轮泵减速器内部及下转子鼓形齿联轴器中俄尺侧间隙就都被消除掉了。
而齿轮泵上下转子上下转子齿面处于5-2a视图所示的状态。
注意事项：
旋转齿轮泵输入轴前需先确认齿轮泵热油供应正常，齿轮泵处在工作温度状态（约200℃）
abc
图5-2转子轮齿状态图（从5-1B-B向看）
5.1.2在合适的位置安装百分表用来测量上下转子的转动量，要求上下转子的测量位置的所在圆半径应一致。
将测量出半径数值填入下表5-1。
5-3上下转子转动测量图（图5-1中B-B方向）
5.1.3按图5-1中B-B视图所示方向给转子鼓形齿联轴器传动轴施加扭矩，使其与减速器上输出轴间所有连接件中的间隙消除。
保持该扭矩存在防止传动轴回装。
此操作可以使用链扳手。
5.1.4见图5-1中的局部放大图，将传动轴Z=68齿一端与齿轮泵上转子联接套对齐摆正。
5.1.5见图5-4（初始相对位置）测量两Z=68齿左齿面在直径为Φ408处（约在距齿顶垂距离4.8mm处）的齿面距离。
根据传动轴初始安装位置的不同两Z=68齿左齿面会产生图5-4种所列三种情况的一种。
测量值填入下表5-2中。
5.1.6按图5-1中C向视图所示方向旋转缓慢旋转上转子，使上下两转子轮齿达到图5-2中b视图所示的状态。
旋转时注意观察两百分表的数值变化，要求下转子上的百分表数值不变,同时将上下百分表上的数值变化记录在表5-1中，其中数值的正负值记录方法要与图5-4所示方向一致。
5.1.7见图5-4（旋转后相对位置）再次测量两Z=68齿左齿面在直径为Φ408处（约在距齿顶垂距离4.8mm处）的齿面距离。
测量值填入表5-2中。
测量方法与5.1.5保持一致。
注意事项：
在以上操作过程中要保持传动轴一直处以5.1.1中要求的预紧状态。
初始相对位置旋转后相对位置
相对位置1
相对位置2
相对位置3
图5-4Z68轮齿齿面相对位置图（从图5-1F向看，1＃为传动轴，2＃为联接套）
测量半径
表值变动量
备注
上转子
r1
下转子
r2
上下转子百分表测量值记录表5-1
相对位置1
相对位置2
相对位置3
初始相对位置
L11
（正值）
L21
（正值）
L31
（正值）
旋转后先对位置
L12
（正值）
L22
（正值）
L32
（正值）
备注：
1.记录时注意正负号
2.若是按附件中6.1方法测量，数值前加注Δ
3.初始与旋转后的相对位置测量方法要求一致
左齿面相对距离记录表5-2
旋转齿数
1
2
3
4
5
6
7
变动量
0~
0.218
~0.563
~0.833
~1.125
~1.407
~1.688
~1.969
旋转齿数
8
9
10
11
12
13
14
变动量
~2.251
~2.532
~2.813
~3.095
~3.376
~3.657
~3.939
旋转齿数
15
16
17
18
19
20
21
变动量
~4.220
~4.501
~4.783
~5.064
~5.345
~5.627
~5.098
旋转齿数
22
23
24
25
26
27
28
变动量
~6.189
~6.471
~6.752
~7.033
~7.315
~7.596
~7.877
旋转齿数
29
30
31
32
33
34
变动量
~8.159
~8.440
~8.721
~9.003
~9.284
~9.565
表5-3变动量与旋转齿数对应表（D=Φ408距齿顶垂直距离4.8mm）
5.1.8使用表5-2中的数据计算“中间值”；使用“中间值”查表5-3.得到旋转齿数Z1（若按附件6.1所述方法测量的数值计算得到“中间值”后查表6-1），注意保持与中间值的正负号一致；计算实际旋转齿数Z3；以上所得的计算数值填入表5-4中。
表5-4中德“修正齿数”是考虑到内外齿装配后存在侧隙而人为增加的补偿量。
相对位置1
相对位置2
相对位置3
备注
中间值
L13=（L11+L12）/2
L23=（L21+L22）/2
L23=（L21+L22）/2
1.计算时注意正负号及符号Δ。
2.旋转齿数根据计算值得绝对值查表5-3（或表6-1），填表数值符号与旋转轮齿数符号一致。
3.实际旋转齿均为正数。
4.旋转方向参看图5-5所示：
旋转齿数Z1
修正齿数Z2
-1
若L23>0
若
L23<0
+1
-1
-1
实际旋转齿数Z3
Z3=Z1+Z2
Z3=Z1+Z2
Z3=|Z1|+Z2
Z3=|Z1|+Z2
旋转方向
视图a方向
视图a方向
视图b方向
视图b方向
其他：
1.当L23=0时不需要旋转传动轴。
2.修正齿数Z2可以根据内齿套及联结套齿面的磨损情况而增加。
3.按附件中6.1方法测量值计算的数值前加注Δ，旋转齿数差表6-1
表5-4上转子鼓形齿联轴器传动轴调整齿数计算记录表
图5-5上转子鼓形齿联轴器传动轴调整旋转方向（图5-1B-B方向看）
5.1.9通过表5-4得到旋转齿数Z1和旋转方向后依次执行以下操作：
①撤销对上转子鼓形齿联轴器传动轴的预紧。
②褪出上转子鼓形齿联轴器减速器端的内齿套（Z67），此操作中要保持传动轴不旋转。
③旋转传动轴，使传动轴Z=67齿端与减速器端联结套（Z67）在原对应的基础位置上按表5-4中计算得到的旋转方向及实际旋转齿数进行旋转。
④将上转子鼓形齿联轴器减速器端的内齿套（Z67），安装到位。
5.1.10安装上转子鼓形齿联轴器齿轮泵端的内齿套（Z68），安装操作注意以下几点。
①安装前先重新按图5-1中B-B视图所示方向给上转子鼓形齿联轴器传动轴施加扭矩，使其与减速器上输出轴间所有连接件中德间隙消除。
此时该传动轴Z=68端鼓形齿与上转子上的连接套外齿齿面相对位置应与图5-6所示一致，测量两Z=68齿左齿面在直径为Φ408处（约在距齿顶垂距离4.8mm处）的齿面距离L4的值并将测量值记录在表5-5中。
检测项目
技术要求
检测结果
备注
L4
|L4|<1.21
|L4|<1.10
最小距离法见附录6.1
其他：
1.数值1.21为取上下转子最小设计侧隙时得到的Z68左齿面Φ408处的距离，若|L4|>1.21，则上下转子使用时齿面可能会相互接触，此时需要重新调节。
2.若采用附录6.1所述测量方法|L4|<1.10。
表5-5Z68齿面相对距离记录表
图5-6上转子Z68齿面相对位置图
②缓缓适量放松对
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