技術 | 回轉窯液壓擋輪的問題及改造
一、液壓擋輪下軸承端蓋螺栓斷裂
1.1 現象
當窯體上行時,窯主電動機電流高,液壓擋輪上行壓力大(最高時油壓為12MPa),液壓擋輪軸承腔內發出異響,液壓擋輪下軸承端蓋連接螺栓因受力大而剪斷的情況也時有發生。
1.2 原因分析
在安裝液壓擋輪時,理論上要求擋輪中心線與窯體中心線處在一個平面內,這時輪帶與擋輪表面是理想的純滾動摩擦。當擋輪中心線與窯體中心線偏差較大時,輪帶就會在擋輪表面產生向上或向下的摩擦力。當擋輪偏向于輪帶的嚙出方向時,輪帶的旋轉將給擋輪表面產生向上的摩擦力,導致擋輪上竄,嚴重時造成整個擋輪拔起脫落,此現象是嚴格禁止的;當擋輪偏向于輪帶的嚙入方向時,輪帶的旋轉將給擋輪表面產生向下的摩擦力,導致擋輪下部的推力軸承受力過大,嚴重時造成軸承損壞。為了避免前者情況的發生,在實際安裝時要求將擋輪中心線調整到偏向于輪帶的嚙入方向,離窯筒體縱向中心線2~3mm。通過查閱液壓擋輪原始安裝驗收記錄,原設計擋輪與窯筒體中心距為3mm。
綜上所述,擋輪中心線與窯筒體中心線的安裝距離偏大造成擋輪下部的推力軸承受力過大,使擋輪軸承腔內發生周期性異響和下軸承端蓋固定螺栓剪斷。另外,螺栓的強度不足及扭緊力矩不合理也是造成螺栓斷裂的因素之一。
1.3 解決措施
調整液壓擋輪中心線與窯筒體中心線的距離,使擋輪的中心線逐步地靠近筒體中心線,來減輕輪帶對擋輪向下的壓力。
經反復協商,將擋輪中心線與窯筒體中心線的距離調整為1mm,將下軸承端蓋連接螺栓強度等級由原來的8.8級改用12.9級。具體步驟如下:
(1)停窯后保證擋輪處在上竄限位開關附近(靠窯尾方向),將擋輪基礎上的物料及油污清理干凈。
(2)在2號輪帶處制作一個阻擋輪帶的支架(見圖1),待不轉窯時,安裝限位死擋鐵,防止窯筒體下滑。接著將擋輪液壓缸內的油壓慢慢泄壓,觀察擋鐵支架是否牢固。確認牢固后將液壓缸的油壓降到零。
圖1 2號輪帶擋鐵支架示意
(3)分別在擋輪固定機座螺栓處的基礎上焊接兩枚調節螺栓(M30x70),為了保證調節的尺寸精度,在調節時使用兩個百分表來作為測量工具,分別安裝在調節螺栓的對面(見圖2)。松開擋輪機座固定螺栓,調節時以百分表的讀數為基準,通過均勻地擰緊兩枚調節螺栓,使擋輪中心線逐漸靠近筒體中心線,調節量為2mm,調節完成后擰緊擋輪機座螺栓。
圖2 液壓擋輪的調節
(4)更換擋輪下軸承端蓋連接螺栓,使用扭力扳手緊固螺栓·,使每個螺栓的擰緊力矩均勻一致,又保證每個螺栓均勻受力。M24×50 12.9級螺栓的扭緊力矩為915N·m。
調整使用一段時間后,擋輪的最高上行壓力由原來11MPa降低到6MPa,擋輪軸承腔內的異響也沒有出現過。但是下軸承端蓋緊固螺栓被剪斷的現象還時有發生,根據螺栓的斷裂位置來看應屬于螺栓強度不足造成的(見圖3)。因此,在擋輪下軸承端蓋下面加裝4個均勻分布可調節的小托輪(見圖4),目的是為了減輕端蓋連接螺栓所受的剪切力。自從加裝小托輪后,再沒有出現擋輪下軸承端蓋連接螺栓剪斷現象。
圖3 斷裂螺栓示意
圖4 擋輪的下軸承端蓋下面加裝托輪示意
二、液壓擋輪的限位行程開關失靈
2.1 問題及原因分析
從投料生產以來,窯筒體上行或下滑到位后經常出現不能自動切換,嚴重時導致窯上行或下滑超過許可的行程范圍,造成窯頭、窯尾密封損壞,系統漏風嚴重。
失靈的主要原因是:開關機械部分易受粉塵影響失去靈活性,導致行程開關接觸不良或卡死。為此,在液壓擋輪裝置的導向軸兩端分別設置了限位死擋鐵。當中控室的操作人員發現超出設定的時間內窯還沒有完成上行或下滑的行程時(一般上行及下滑速度穩定在2-3mm/h以下),通知崗位工到現場觀察,如到位就強制按下相應的限位行程開關小凸輪進行切換。
2.2 解決措施
將接觸式行程開關改為非接觸式接近開關(見圖5),接近開關內部無機械觸點,具有抗震防塵不易損壞、便于調整液壓擋輪行程的優點。用防爆非接觸式接近開關Bi5-G18-Y1來代替原來的JW2-11Z/3 5組合接觸式行程開關。檢測距離為2~15mm。
圖5 液壓擋輪限位裝置
非接觸式限位裝置靈敏度高,結構簡單,運行可靠,不會因擋輪限位裝置不可靠引起擋輪行程失控,造成窯頭、窯尾密封的損壞。
三、稀油站齒輪泵故障
稀油站齒輪泵在運行一段時間后,電動機輸出端振動大,水平振動2.0mm/s,垂直振動2.5mm/s,并伴有異常的有規律的沖擊聲。
經過對齒輪泵拆解后,發現聯軸器的彈性梅花膠塊已損壞,聯軸器側受力面有些磨損,主要原因是設備制造安裝時電動機的輸出軸與齒輪泵的輸入軸同軸度誤差大造成的。
將梅花形彈性聯軸器改為彈性套柱銷聯軸器。彈性套柱銷聯軸器具有一定的補償兩軸相對偏移和減振、緩沖的性能,結構簡單,制造容易,維修方便,可操作性強。在投入使用后,電動機水平振動值:1.2mm/s,垂直振動值:1.9mm/s。
四、改進效果
經過采取措施處理后,回轉窯基本上沒有再發生上述的故障現象,運行情況良好,取得了明顯的效果。為確?;剞D窯熱工制度正常穩定,提高窯的運轉率提供了保障。
作者:邱敏
來源:《福建塔牌水泥有限公司》
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