摘要:本文基于2025年5月南京市某大型污水处理厂#5转鼓格栅轴磨损现场修复真实案例,系统讲解索雷SD7101碳纳米聚合物材料的应用工艺,涵盖工装设计、表面处理、材料涂敷、烘烤固化、轴套热装等关键技术点,并提供FAQ问答及验收数据。适合设备维护工程师、污水处理厂技术人员参考。

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一、设备故障背景

南京市某大型污水处理厂(日处理规模64万吨,承担主城区约60%污水量)内#5转鼓格栅因长期运行出现转鼓格栅轴磨损。现场测量参数:

●轴径:92mm(磨损深度1~2mm,不均匀)

●轴长:170mm

●后轴肩:120mm

●设备转速:30r/min

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若采用传统拆轴外送修复,需停机3~5天。维保单位决定采用索雷碳纳米聚合物材料技术进行在线修复。修复工作于2025年5月21日至23日完成,总耗时2天。

二、索雷SD7101碳纳米聚合物材料性能

SD7101是双组分碳纳米聚合物复合材料,配合SD7000脱模剂使用,专用于轴类磨损现场快速修复。关键性能指标:

●固化后硬度:肖氏≥85D

●单次涂敷修复厚度:3~5mm

●固化时间:常温4~6小时;烘烤(80~100℃)可缩短至1小时

●适用工况:低速重载(≤100r/min),耐水、耐污水腐蚀

执行参照标准:《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231-2009。材料技术数据可向索雷工业索取。

三、现场修复完整工艺(关键技术词自然嵌入)

3.1尺寸测量与工装设计

维修工程师使用游标卡尺和千分尺测得磨损轴实际尺寸。根据测量数据外协加工对开式工装,工装内径按原始轴径92.13mm加工,公差+0.02~+0.05mm。

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空试工装时,使用塞尺测量工装与轴之间的间隙,要求四周间隙≤0.05mm且均匀。因下方支架阻碍工装安装,拆除支架(M16螺栓,使用24mm扳手)。

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3.2表面处理与粗糙度控制

金属表面粗糙度直接影响材料附着力。先用百叶片打磨高点及油污,再用磨光片(36目)交叉打磨至Ra≥12.5μm(肉眼可见均匀纹理)。最后用酒精彻底清洁两遍,禁止油污残留。

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3.3防粘连与临时保护

工装内壁、螺栓及后轴肩涂刷SD7000脱模剂,晾干10分钟。

不需修复的轴头部位用布基胶带多层缠绕密封。布基胶带耐温约80℃,配合后续烘烤(轴温80~100℃)无熔化风险。

3.4材料调和与涂敷工艺

按重量比2:1称取SD7101 A、B组分,搅拌至颜色均一。3次涂敷:第一层薄涂压实,第二层填补凹陷,第三层略高出原轴径。每层涂敷后轻敲轴面,确保内部无气泡和缺料

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3.5工装安装与烘烤固化

涂敷完成后立即合上工装,紧固定位面并安装定位销,均匀紧固螺栓。使用丙烷喷枪烘烤轴使材料快速固化:控制轴表面温度80~100℃,持续约40分钟,不断移动喷枪防止局部过热。

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3.6拆除工装与打磨修整

冷却后拆除工装。使用刺轮打磨头(碳化硅磨头)沿圆周方向去除高出部分,保留0.05mm精磨余量,再用细砂纸抛光至最终尺寸92.13mm。刺轮硬度低于钢材,不损伤原轴基体。复测配合间隙合格。

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3.7轴套安装的关键细节

拆除布基胶带后,在轴端补涂约10g SD7101,并在轴套内壁涂敷SD7000脱模剂。用热风枪将轴套快速加热至120℃,迅速套入轴端。轴套热装需一次成功,冷却收缩后会卡在半路极难取出。实际操作一次完成。

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3.8恢复支架与现场清理

安装支架,紧固螺栓(扭矩120N·m)。清理残留胶带和溢料,手动转动格栅盘检查无卡阻。清理现场卫生后离场。

四、修复效果验收数据

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五、常见问题(FAQ

问:SD7101材料的固化时间是多少?

答:常温下4~6小时,通过烘烤(80~100℃)可缩短至1小时。

问:轴磨损修复如何保证同心度?

答:关键在于工装精度和塞尺检测。工装内径按原始轴径加工,空试时四周间隙≤0.05mm,修复后自然同心。

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问:布基胶带耐烘烤吗?

答:普通布基胶带耐温约80℃,本次烘烤轴温控制在100℃以内且不断移动喷枪,未出现熔化。建议使用铝箔胶带替代。

问:刺轮打磨会损伤原轴吗?

答:不会。刺轮磨头硬度低于钢材,沿轴向轻柔打磨只去除多余复合材料,不伤及金属基体。

问:在有限空间内如何安全施工?

答:必须执行强制通风(轴流风机),连续检测氧气和可燃气体,佩戴防毒口罩和防护手套。

问:SD7101修复后能否机加工?

答:可以。固化后材料可进行车、铣、磨加工,本次使用手工打磨同样达到精度要求。

六、现场工程师经验总结(经验值强化)

基于本次修复,总结以下关键经验:

1、表面清理必须用酒精擦拭两遍,任何油污都会导致材料脱落。

2、工装空试时不仅要测间隙,还要检查脱模剂是否涂刷均匀,否则固化后工装难以拆卸。

3、轴套热装要准备两把热风枪,提前加热至120℃并保温,安装时间不超过15秒。

4、烘烤过程中始终保持喷枪移动,固定一点会烧焦材料,降低结合强度。

5、打磨多余材料时从中间向边缘渐进,避免一次性磨过量。