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2023-08-22
李海山
1 前言
回轉(zhuǎn)窯是支撐在托輪上的巨大回轉(zhuǎn)體。它長期處于重載、高溫、粉塵的惡劣環(huán)境中,在兩支點托輪上長期連續(xù)運轉(zhuǎn),是石灰生產(chǎn)線上關鍵的設備。它與水泥以及白灰回轉(zhuǎn)窯相比長徑比小,有其自身的特殊性?;剞D(zhuǎn)窯托輪是回轉(zhuǎn)窯設備中的重要部件,回轉(zhuǎn)窯托輪調(diào)整得是否適當,不但直接影響到回轉(zhuǎn)窯擋輪、筒體及輪帶等各部位的受力況,而且還直接反映在托輪軸瓦溫度的變化上。因此,正確地調(diào)整托輪相對位置對回轉(zhuǎn)窯的正常運行至關重要。
2 托輪的調(diào)整原理
回轉(zhuǎn)窯傾斜安裝,白重與摩擦產(chǎn)生軸向力,又因輪帶與托輪軸線不平行而產(chǎn)生附加軸向力。較重的筒體位置很難固定,應允許沿軸向往復串動。為了使托輪和輪帶工作表面磨損均勻,也要求筒體軸向串動。所以,需要了解和掌握托輪的調(diào)整原理。
2.1 托輪的調(diào)整目的
根據(jù)生產(chǎn)中維護和檢修回轉(zhuǎn)窯的經(jīng)驗,要保證回轉(zhuǎn)窯機械設備的長期安全運轉(zhuǎn),關鍵問題在于托輪調(diào)整。調(diào)整托輪的目的:一是維持回轉(zhuǎn)窯軸線的直線性;二是使窯體能沿軸向正常往復串動;三是讓各擋托輪均勻地承擔筒體載荷;四是使大齒輪齒面均勻磨損。只有通過調(diào)整托輪達到以上的目的才能保證回轉(zhuǎn)窯正常運行。
2.2 托輪的受力分析
回轉(zhuǎn)窯軸線與水平線成3.5%~4%的斜度。當窯體處于靜止狀態(tài)時,窯體及輪帶自重G的下滑分力F明顯小于輪帶與托輪問的摩擦力T,因而筒體在這種情況下不會往下滑動(如圖1示)。
但當窯轉(zhuǎn)動時,簡體就會緩慢向下滑動動。原因是當窯運轉(zhuǎn)時,輪帶與托輪的接觸處受力情況發(fā)生了變化。以輪帶為對象,其低端上除了受平行于窯體軸線下滑力F、法向反力N’以及摩擦力T之外,還有一個由大齒輪傳動時產(chǎn)生的圓周力P,其方向沿輪帶切線且垂直于簡體下滑力F(如圖2示)。
實踐表明,圓周力P與簡體的下滑力F的合力R,雖不能克服摩擦阻力而使簡體下滑,但卻能在接觸處產(chǎn)生彈性滑動,這是造成回轉(zhuǎn)窯在運轉(zhuǎn)時簡體下滑的根本原因。
2.3 托輪的調(diào)整原理
如果把托輪軸線相對于窯軸線在垂直面上的投影不平行稱為傾斜,在水平面的投影不平行稱為偏斜,那么托輪的調(diào)整就是通過調(diào)整托輪相對位置,使得托輪軸線與回轉(zhuǎn)窯軸線在水平面的投影產(chǎn)生偏斜,從而產(chǎn)生使窯體上串的力;當它大于窯體自重的下滑分力時,窯體能上串,反之使窯體下滑。
控制回轉(zhuǎn)窯下串就是通過將托輪調(diào)斜的辦法來達到控串的目的,即根據(jù)窯的回轉(zhuǎn)方向,把托輪軸線調(diào)斜一點,使其與窯軸線呈微小偏角,這就是控制回轉(zhuǎn)窯下滑的基本原理。根據(jù)回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)向調(diào)整托輪的正確方向如圖3所示。
3 托輪的調(diào)整方法
回轉(zhuǎn)窯在調(diào)整時要根據(jù)回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)情況進行全面的檢查,然后制定調(diào)整方案。調(diào)整的具體內(nèi)容主要有以下方面。
1)在調(diào)整托輪前必須根據(jù)窯體的串動情況,結合儀器的測量徹底查明串動原因,方可按調(diào)整步驟進行調(diào)整。
2)根據(jù)上下?lián)踺嗇S承的溫度情況,應檢查各擋輪與輪帶的接觸和托輪軸承止推盤受力情況,據(jù)此選擇一對或兩對托輪進行調(diào)整,直到窯體正常串動為止,但托輪軸線的傾斜角度不得超過0.5°。
3)先從窯尾的各對托輪開始調(diào)整,以頂絲的旋轉(zhuǎn)角度控制托輪的移動量,每次調(diào)整要在頂絲端部做好標記,每次調(diào)整只允許30~60°的微量旋動,在綜合觀察回轉(zhuǎn)窯運行4~8小時后才可進行下次微調(diào)。
4)在回轉(zhuǎn)窯慢轉(zhuǎn)或是靜止情況下,托輪頂絲難以旋動,因此調(diào)整托輪一般只能在回轉(zhuǎn)窯正常運行時進行。
5)在調(diào)整時,嚴禁利用受力的托輪調(diào)整,否則容易使窯體迅速向下或向上串而造成事故,還容易使托輪及輪帶受到損傷。
6) 如果擋輪軸承溫度較高,說明窯體對上擋輪或下?lián)踺唹毫^大,應檢查擋輪與輪帶的接觸和托輪軸承止推盤受力情況。一般輪帶靠上側(cè)擋環(huán),托輪上側(cè)止推盤與軸瓦端間隙為零視為正常。
6)調(diào)整托輪幾種方法:兩個頂絲同量頂進同量退出;一個頂絲進,一個頂絲退;只進退其中一個頂絲。
7)輪帶處的水平和垂直方向都要調(diào)直,如欲將筒體抬高,就要把同一擋的兩個托輪同時向窯體中心線移動;欲將簡體中心線在水平面內(nèi)移動,就把同一擋的兩個托輪朝同一方向平移。
8)在窯運?過程中,如果輪帶出現(xiàn)上串,為了使窯體下滑,可在受力較大的托輪表面二涂抹少量潤滑油,降低摩擦系數(shù),窯體在短時間內(nèi)就能下滑。
托輪調(diào)整后,如果窯體串動量不超過規(guī)定范圍應視為正?,F(xiàn)象。托輪與輪帶的接觸而均勻,輪帶表面接觸寬度在70%~80%以上,兩個托輪的接觸成對稱狀態(tài),窯體無異常串動,這表明回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)是正常狀態(tài)。
4 托輪調(diào)整注意事項
托輪承受力均衡,窯體上下串動靈活,運行正常是調(diào)整托輪后達到的效果。在托輪調(diào)整過程中應注意以下幾方面的問題。
1)托輪應全面檢查,正確判斷。筒體下滑時,上推力小的托輪先調(diào);簡體上串時,上推力大的托輪先調(diào);簡體彎曲過大時,要逐步調(diào)直。
2)靠近傳動裝置的托輪只做微量調(diào)整。調(diào)整后灃意托輪溫度與電機電流的變化,每次調(diào)整要做好完整的記錄。
3)托輪擺放位置不能調(diào)成八字形,同時也不能使各擋托輪擺成促使窯體下串的位置。這樣會造成托輪不均勻磨損與調(diào)整失敗。
4)在回轉(zhuǎn)窯長期停窯時,除自重外,陽光對簡體的照射也會對簡體造成彎曲,應引起重視。應定時對回轉(zhuǎn)窯停機的位置進行變換,不能長期停在一個位置。
5)回轉(zhuǎn)窯中心調(diào)整主要是通過調(diào)整托輪的中心米調(diào)整輪帶中心,從而使回轉(zhuǎn)窯在各擋托輪的支撐下處于良好的受力狀態(tài)。
6)調(diào)整托輪采取微調(diào)觀察效果再微調(diào)的辦法,不能一步調(diào)整到位。因此,在調(diào)整之初,一定要觀察與考察擋盤受力情況。通常,軸承擋盤受力較大,則轉(zhuǎn)動負荷也大。
7)在冷卻水供應正常情況下,每個托輪的軸瓦溫度應基本一致。如果其中一個托輪軸瓦的溫度高出其它3~5℃,應視為該托輪受力過大,需要調(diào)整。
8)為了使托輪與滾罔有一個固定的良好接觸面,調(diào)整后的托輪應使兩托輪的兩軸端中心距相等。
9)回轉(zhuǎn)窯長期運轉(zhuǎn)會出現(xiàn)基礎下沉、支撐件磨損,使得托輪離回轉(zhuǎn)窯中心線遠近不同,造成托輪受力不均。特別是輪帶與托輪長期在一個位置接觸還會出現(xiàn)點蝕、磨損不均等現(xiàn)象。
5 用壓鉛法調(diào)整托輪
用經(jīng)緯儀或在窯中用激光檢查回轉(zhuǎn)窯軸線的方法都要求停窯并冷卻,測出的是靜止和冷態(tài)的數(shù)據(jù)。但是用壓鉛法檢查回轉(zhuǎn)窯軸線及托輪受力情況可以在動態(tài)下進行,與回轉(zhuǎn)窯實際運行情況較為接近。
用壓鉛法榆查窯體軸線的彎曲情況是將2 mm直徑的保險絲平行與托輪軸線放入輪帶與托輪的接觸面問碾壓,然后把碾壓過的鉛絲取下進行分析。被壓鉛絲形狀如圖4所示。
根據(jù)壓出的鉛絲大致形狀,可判斷托輪與輪帶間的接觸受力情況及相對位置。當鉛絲成長方形時,表明托輪軸線與窯軸線平行;當鉛絲成菱形時,表明托輪軸線與窯軸線偏斜;當鉛絲成梯形時,止推環(huán)與軸瓦端面兩端間隙均勻,表明托輪軸線與窯軸線傾斜;當鉛絲成梯形加菱形時,托輪軸線與窯軸線既有偏斜又有傾斜:因此,鉛絲壓出后是菱形表明托輪與輪帶處于好狀態(tài)。
當出現(xiàn)梯形時,說明托輪軸線在垂直面傾斜,這就要求在托輪軸承座下加墊予以消除。如果某個托輪比其它托輪碾壓的鉛絲過寬或過窄,則說明該托輪受力過大或過小,也就是該托輪太靠近或遠離窯的軸線。這可以向外移或向里頂該托輪來消除受力不均。
因回轉(zhuǎn)窯托輪運行狀態(tài)非常復雜,鉛絲檢驗法是間接測量方法,只能定性查明情況,不能定量分析,這種方法只有在積累一定經(jīng)驗的基礎上才能進行并作出準確判斷。
6 結語
保證和保持簡體軸線的直線性是回轉(zhuǎn)窯使用與維修的主要任務。即使安裝十分精確,經(jīng)過一段時間運轉(zhuǎn),回轉(zhuǎn)窯基礎發(fā)生不均勻的沉陷,托輪軸瓦、托輪表面、輪帶內(nèi)外網(wǎng)的磨損,各處溫度的較大變化都可能使窯回轉(zhuǎn)的幾何位置發(fā)生變化。必須在運轉(zhuǎn)或是榆修中根據(jù)窯的運行情況,對軸線進行檢杏與校正。
總之,回轉(zhuǎn)窯托輪的調(diào)整需要在對回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)各部件全面檢查的基礎上;做出準確判斷,制定出調(diào)整方案才能實施。對托輪運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的軸瓦發(fā)熱、窯體振動、托輪嘯叫等現(xiàn)象要引起足夠重視,以上現(xiàn)象提示應該對回轉(zhuǎn)窯托輪實施調(diào)整。一些石灰廠出現(xiàn)的托輪斷軸、大齒輪齒斷裂、軸瓦燒損、球面瓦碎裂幾乎都是因為托輪調(diào)整不當造成的。因此,應根據(jù)回轉(zhuǎn)窯運行情況確定調(diào)整周期及時進行調(diào)整。一般情況下應半年左右調(diào)整一次,只有這樣才能保證回轉(zhuǎn)窯的長期安全運轉(zhuǎn)。
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