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研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术
中国设备工程 2019.02 (下)
搅拌器适用于各种物性（如粘度、密度）和各种操作条件（温度、压力）的反应过程，广泛应用于合成材料、合成纤维、合成橡胶等化工行业，主要用作化学反应器和生物反应器，此外，还可以用于混合、分散、结晶、萃取、溶解，吸收或者解吸、传热、传质等，是化工行业中最常见的重要机械设备之一。目前，国内化工行业使用的搅拌器，根据底轴承处于容器的位置关系可以分为：底部轴承外置式搅拌器和底部轴承内置式搅拌器。外置式搅拌器，主要用于固体物料的混合，外部轴承可使用通用脂润滑轴承，结构简单，使用寿命基本能够达到各部件的使用寿命，改进的经济效果不大。内置式搅拌器，底部轴承处于容器内，工作环境处于介质浸润的环境中，对轴承的材质、轴承配合件结构的要求较高，并且目前厂家配置的原始轴承的使用寿命是1个月，远远没有达到搅拌器的寿命周期，具有很大的改进空间，以此为课题，具有十分重要的经济和科学价值。1 内置式搅拌器 内置式搅拌器由电动机、减速机、密封装置、反应釜、转子（包括轴、桨叶、轴套），底部定位部分以及附属水冲洗等7部分组成。其具体结构如图1所示。
其中转子是搅拌器中最重要的部件，也是直接与化工物料接触的搅拌器部件。包括轴、轴承以及与轴相连接的桨叶。在工作中，最容易损坏的就是密封和轴承，其中，尤以搅拌器的底轴承最易损坏。因为搅拌器底部轴承处于介质浸润的环境中进行工作，如图2，所以不能采取传统的油脂润滑或者油润滑；也正是因为搅拌器的工作环境，处于介质浸润环境中，轴承工作就要受到介质以及介质中含有的杂质成分的影响；由于化工介质多为高温高压或者腐蚀性较强，对轴承材质的要求较高。基于以上3点难题，搅拌器底轴承的材质、润滑方式、结构的选择就与普通轴承区别开来。目前，化工用搅拌器供货厂家提供的搅拌器底部轴承材料为尼龙，厂家给定使用寿命为一个月。而化工用搅拌釜、反应器等容器的使用范围广，使用时间长，由于内置物料的缘故，检修不方便。底部轴承如图3，目前1个月的使用寿命远远不能满足装置生产的需求，必须进行改进。2 设备的原结构分析
钼精粉
内置式搅拌器的原本设计结构如图4所示，底部轴承通过过盈配合在间作轴承座和轴的支座上，然后通过螺栓与
固定底部支撑座相连接。厂家原始结构中，底部支撑座与搅拌釜之间用螺栓连接。上部由1个用螺栓安装在轴上的铜质套与轴承配合。如此，便完成了定子和转子的配合。厂家初始轴承材料为尼龙，硬度小于金属，所以可以代替轴套磨损，从而保护轴套、轴，保证设备持续运转。轴承座为半空心结构，可以通过下部的1个进水管孔进水，从而起到冲洗和降
改造底轴承，延长搅拌器的运行周期
王立峰，杨文广，苏家军，刘煜
(中石油独山子石化公司设备检修公司，新疆 独山子 833699)
摘要：本文介绍了某石化厂在延长橡胶装置搅拌器运行周期中对底轴承进行改造的成果。改造从底轴承材质和轴承与轴配合结构两方面入手，通过多次实践和改进，将底轴承的使用寿命从不足1个月延长到了半年，从而减少化工用搅拌器的检修次数，延长了搅拌器的使用寿命，有助于化工行业中橡胶装置的安全稳定长周期运行。
关键词：搅拌器；底轴承改造；长周期运行
中图分类号：TQ315 文献标识码：A 文章编号
：1671-0711（2019）02（下）-0186-02
图1
底部轴承内置式搅拌器结构简图正渗透膜
图2 搅拌釜顶部配合图
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二恶英检测
中国设备
工程
Engineer ing hina C P l ant
中国设备工程 2019.02 （下）温的作用。
这种结构在设计上，本来十分适合内置式搅拌器。但是尼龙与轴套配合，如果处于高温情况下，会在短时间内磨损，进而造成轴晃动，加速轴承的磨损，并且损坏机械密封和轴。按照厂家的原设计，搅拌器的使用寿命仅仅为1个月，满足不了装置安全运行周期的要求。设备频繁停工检修，不仅增添了检修劳动量，浪费了巨大的人力物力资源，同时也给企业造成了巨大的经济损失和商机的损失。所以，对于该类设备轴承配合的改造已经迫在眉睫。
1轴 2连接套 3尼龙轴承 4轴承座 5进水管入口
图4 内置式搅拌器厂家原来的底部轴承结构图
3 设备故障分析与改进
通过对原来搅拌器的检修内容做了一个统计，数据如下表1。
表1 故障次数统计表
底轴瓦机封桨叶轴套
次数721381比例（%）
76.6
13.83
8.51 1.06
总计
屋面玻纤瓦
检修76次，故障共94次
载荷谱
数据处理后，可以支撑如下故障面积图。
图5 故障面积图
通过对图5的分析，底部轴瓦损坏是主要问题。通过对原厂搅拌器底部轴承结构进行分析，我们可以得出，造成
底部轴承磨损过快的原因如下。
（1）轴承材质不良，耐磨性差，导致磨损过快。（2）轴承配合位置水冷却和冲洗系统不良，造成底部轴承和轴套的温度升高，而随着温度升高，尼龙的耐磨性变差，导致轴承过快磨损。
（3）轴承和轴承座的配合松动，导致轴承内圈和轴承座的轴颈发生相对运动，产生大量热量，导致轴承磨损加快。
（4）轴套和轴承配合不良，导致不均匀的径向力作用在轴承上，造成轴承受到持续冲击力而造成疲劳断裂损坏。
通过对以往检修中出现的问题进行汇总，发现轴套与轴承配合完好，可以排除配合不良的问题。
我们通过调研和讨论，对底部轴承配合做了以下3个方面的改进。
（1）在轴承座顶部开了1个通孔，让冲洗水可以通过这个孔，对轴承和轴套进行冲洗，顺便降低轴承温度和轴套温度。
（2）在轴承座底部加工了1个通孔，通孔上半部分是1个销孔，下半部分加工成螺纹，通过与它配合的带螺纹的销子配合，可以有效防止轴承相对轴承座的转动，产生热量，从而导致轴承磨损的速度加快和轴承座的磨损。
（3）对轴承的材料进行了改进，在原厂
尼龙材料的基础上，添加了石墨，用尼龙添加石墨材质，大大增加了轴承的耐磨性能，同时又能有效保护轴和轴套不被磨损。
焦化废水4 结语
改造自2010年开始，现在已经完成了该装置4条生产
线所有搅拌器底部轴承的改造。改造前，检修频次为每月1次，改造后，检修频次为
6个月1次。搅拌器底部轴承改造如图6，对于企业具有十分可观的经济效益，对于橡胶行业装置的平稳运行具有十分巨大的作用。
图3 底部轴承配合结构图
图6 改进后底部轴承结构图
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