1、前言
LLZ-Z型螺旋式撈渣機是為中國鋁業河南分公司熱力廠9#鍋爐除渣系統設計生產的一種新型的鍋爐除渣設備，該撈渣機的螺旋體與水平面安裝夾角為17°～20°，螺旋體在電機的帶動下把灰渣從水封槽體內撈取、提升、經碎渣機破碎，輸送至灰溝內，有沖灰咀噴射出來的高速水流沖到泵房灰渣池內。
LLZ型螺旋式撈渣機有擺線針輪減速機、安全聯軸器、十字軸式萬向聯軸器、機體、螺旋體、檢修門、行走輪等部件組成。水平放置的電機直聯型擺線針輪減速機，通過萬向聯軸與螺旋體連接，螺旋體傾角為17°～20°，上軸承座裝有雙列徑向調心滾珠軸承，下邊推力軸承瓦采用布質酚醛層壓板制成，采用壓力為0.6～0.8MPa軸封水潤滑，螺旋體在水槽內旋轉，其轉速為3.9r／min，除渣能力為5t/h。
三門峽富通新能源銷售生物質鍋爐，這種生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
2、問題的提出
中國鋁業河南分公司熱力廠1#～9#鍋爐LLz型螺旋式撈渣機在公司生產中起著重要作用，如何延長使用周期，降低十字軸式萬向聯軸器的檢修費用，節約能耗，降低成本，最大限度的減少萬向聯軸節連接銷軸的斷裂，我們經過一定時期的觀察分析，并結合生產實際情況，探討了一種很成功的技術改進方式。
3、傳統設計的綜合分析
3.1存在問題
我們根據熱力廠1#～8#鍋爐LLZ型螺旋式撈渣機在生產使用中十字軸式萬向聯軸器萬向聯軸節連接銷軸頻繁斷裂，進一步造成鍋爐撈渣機停運，冷灰斗集渣嚴重，如不及時處理，有可能造成鍋爐不能正常運行，每次故障停爐都會給蒸汽生產造成較大影響，進而影響氧化鋁生產，假如沒有標準設備備件及時更換，影響時間無法估量，造成損失以十萬元計算；另外，灰渣堵塞灰斗、灰溝，將影響鍋爐效率，對環境也將造成較大影響，損失不可估量。為此在新上的9#鍋爐項目中，迫切需要解決此問題。
3.2存在問題分析
如圖1所示，改進前的十字軸式萬向聯軸器只有一個萬向節起作用，并且由于螺旋體最佳安裝角度在17°～20°之間，但標準萬向聯軸器萬向節軸線折角最大只有15°，為滿足安裝使用角度需求，需要專門到指定廠家進行定制，成本自然高，并且只有一個萬向節起作用的情況下，在使用過程中，中間軸與主動軸和從動軸的折角不相等，兩個萬向節不能保證等角速度運轉，這樣由于角度移差產生的慣性附加扭矩大于工作扭矩，容易造成銷軸斷裂。
4、改進設計
4.1改進設計分析
根據以上存在問題分析，如何才能避免這類事情的發生，進一步減少河南分公司及熱力廠經濟損失呢？對于這個問題過去曾采取過一些辦法，收效甚微，經過觀察和分析，并結合生產實際情況制定出了解決辦法。我們綜合幾方面的因素，從十字軸萬向聯軸器傳動效果考慮：
(1)中間軸與主動軸和從動軸間的折角相等。
(2)中間軸兩端的萬向節在同一平面內。
(3)中間軸與主動軸和從動軸的三軸線在同一平面內。
但在通常情況下，不能滿足以上三個條件，主、從動軸間產生角位移差，一般都要考慮其對機械傳動的影響，如兩根（兩組）傳動軸瞬時速度差或附加扭矩變化對機械的影響；重載或慣性較大的機械，由于角度移差產生的慣性附加扭矩不應大于工作扭矩的30%等。
4.2改進設計的實施
鑒于以上原理，我們改進了十字軸式萬向聯軸器的安裝方式，改進后的安裝方式如圖2所示。
4.3實施效果
這種安裝方式主、從動軸等角速度運動，滿足了，萬向聯軸器使用時的三個基本條件，保證了萬向聯軸器銷軸在很長運行周期內不斷裂，從而進一步減小了經濟損失，并且這樣可以使LLZ型螺旋式撈渣機安裝角度在最大30°范圍內調整，并且無需特殊定做，只需按照廠家標準件購買即可使用，從而進‘步減少了一部分經濟開支（按目前市場價格定制，每件約7000多元，而購買標準件僅需約3000多元，僅一件就可節約4000余元）。從9#鍋爐運行實際情況來看，此改進設計后的安裝方式在生產運行中非常成功。
5、結語
經過改進，最大限度的減少了萬向聯軸器萬向節連接銷軸的斷裂次數，延長了使用周期，降低了十字軸式萬向聯軸器的檢修費用，節約了能耗，降低了成本。
