1、回轉(zhuǎn)窯托輪的調(diào)整(二)默認(rèn)分類   2009-09-03 19:12   閱讀157   評(píng)論0   字號(hào)： 大大  中中  小小  引用萬機(jī)書 的 回轉(zhuǎn)窯托輪的調(diào)整(二)2回轉(zhuǎn)窯筒體軸向竄動(dòng)的控制由前所述，回轉(zhuǎn)窯筒體因傾斜放置，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生沿軸向下竄是必然的。如果不加控制就會(huì)發(fā)生掉窯或窯體下炕的重大設(shè)備事故。這種事故確實(shí)在一些水泥廠中發(fā)生過，如撫順?biāo)鄰S。但是，如果采取一定的措施，使回轉(zhuǎn)窯筒體在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不發(fā)生竄動(dòng)是完全可能的?？墒沁@樣做會(huì)導(dǎo)致托輪和輪帶表面的磨損不均，表面母線出現(xiàn)凹凸現(xiàn)

2、象，大小齒輪兩側(cè)很快出現(xiàn)臺(tái)棱，有時(shí)由此會(huì)引發(fā)不應(yīng)有的事故。因此必須對(duì)窯體的竄動(dòng)進(jìn)行控制。2.1回轉(zhuǎn)窯筒體軸向竄動(dòng)控制的要求為了保證回轉(zhuǎn)窯筒體能夠有規(guī)律地作上下往復(fù)竄動(dòng)，控制的核心是竄動(dòng)速度。由上文對(duì)3.5 m×145 m回轉(zhuǎn)窯筒體竄動(dòng)的實(shí)例分析中可見：如果不加控制，其下竄速度是很大的，每分鐘達(dá)3.8 mm。顯然，這樣大的竄動(dòng)速度必然會(huì)加劇托輪、輪帶和大小齒輪的磨損，有害無益。長(zhǎng)期的使用經(jīng)驗(yàn)表明，回轉(zhuǎn)窯筒體上下一個(gè)周期往復(fù)竄動(dòng)時(shí)間，對(duì)傳統(tǒng)窯型，即1 r/min左右的回轉(zhuǎn)窯筒體控制在24 h左右就能有效地避免輪帶和托輪表面以及大小齒輪磨損不均。這就是說，在保證托輪、輪帶和大小齒輪沿寬度方

3、向磨損均勻的前提下，窯體的竄動(dòng)速度越少越好。經(jīng)討論認(rèn)為：窯體上竄的時(shí)間為8 h，下竄時(shí)間為16 h較為恰當(dāng)。在以前設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)窯，窯體往復(fù)竄動(dòng)的距離為50 mm左右。因此，窯體的上竄速度為vs508625 mm/h，即窯體每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)上竄為0.104 mm左右；窯體的下竄速度為vd50163125 mm/h，即窯體每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)下竄為0.05 mm左右。對(duì)于新型干法預(yù)分解窯，窯筒體轉(zhuǎn)速n134 r/min，即是傳統(tǒng)窯型的34倍。使用的時(shí)間還不算太長(zhǎng)，這方面的經(jīng)驗(yàn)還沒有總結(jié)出來。不過從磨損速率保持相當(dāng)來看，窯體上下往復(fù)一個(gè)周期的時(shí)間應(yīng)該縮短，為傳統(tǒng)窯型的1314，即86 h，平均為7 h，上竄時(shí)間控制在2.

4、53.0 h，下竄時(shí)間控制在4.55.0 h左右。這樣上下竄動(dòng)的速度也就同時(shí)增大了34倍。窯體上下竄動(dòng)的距離近來有減小的趨勢(shì)發(fā)展。以前一般都設(shè)計(jì)在50 mm左右，而現(xiàn)在有設(shè)計(jì)為1015 mm的。這樣，托輪和小齒輪的寬度就都可以減小，不必像以前托輪比輪帶、小齒輪比大齒圈起碼寬50 mm以上。同時(shí)也會(huì)簡(jiǎn)化窯頭和窯尾密封的結(jié)構(gòu)，從而大大改善其密封效果，還會(huì)減輕托輪和小齒輪兩側(cè)出現(xiàn)凸肩、輪帶和大齒圈兩側(cè)出現(xiàn)壓延卷邊的現(xiàn)象，從而可延長(zhǎng)它們的使用壽命。2.2回轉(zhuǎn)窯筒體軸向竄動(dòng)控制的方法為防止回轉(zhuǎn)窯筒體因軸向竄動(dòng)不當(dāng)而產(chǎn)生事故，在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)了三種擋輪裝置：不吃力擋輪或稱信號(hào)擋輪、吃力擋輪和液壓擋輪。前兩種應(yīng)

5、用已久，至今也仍有應(yīng)用，后一種出現(xiàn)較晚，比較先進(jìn)，現(xiàn)在在較大的回轉(zhuǎn)窯上普遍應(yīng)用。不吃力擋輪和吃力擋輪沒有推動(dòng)窯筒體沿軸向向上竄動(dòng)的功能，只能當(dāng)窯體軸向下竄一定位置時(shí)阻擋其下竄。因此，如果不采取措施，回轉(zhuǎn)窯筒體通過輪帶側(cè)面與擋輪外錐面或外圓面的接觸而受到擋輪的阻擋，不再軸向下竄。這樣一來，窯體就會(huì)永遠(yuǎn)處在一個(gè)固定的軸向位置上回轉(zhuǎn)。顯然，這不是人們所期望的。況且不吃力擋輪還沒有平衡窯體下竄力的能力，即使發(fā)出信號(hào)，也使操作者束手無策。為防止將這種擋輪頂壞，只有停窯。這就必須設(shè)法使窯體產(chǎn)生一個(gè)上竄的能夠平衡下竄的作用力，當(dāng)信號(hào)擋輪發(fā)出信號(hào)時(shí)，使上竄的作用力發(fā)揮作用，迫使窯體上竄。對(duì)于吃力擋輪，雖然能夠

6、平衡窯體的下竄力，不會(huì)造成設(shè)備事故，但窯體永遠(yuǎn)處在軸向一個(gè)固定位置上運(yùn)轉(zhuǎn)也是十分不利的。于是產(chǎn)生了歪斜托輪調(diào)整法。2.2.1歪斜托輪調(diào)整法帶有吃力擋輪和不吃力擋輪的回轉(zhuǎn)窯，普遍采用歪斜托輪調(diào)整法使回轉(zhuǎn)窯筒體按所需要的規(guī)律上下往復(fù)竄動(dòng)。2.2.1.1歪斜托輪調(diào)整法的原理如圖5a所示，當(dāng)托輪的軸向中心線完全平行于回轉(zhuǎn)窯筒體軸向中心線時(shí)，托輪與輪帶在接觸處的平均圓周線速度。但是，當(dāng)托輪軸向中心線調(diào)成與窯筒體軸向中心線歪斜一個(gè)很小的角度時(shí)，則托輪與輪帶在接觸處的平均圓周線速度。它們之間的關(guān)系變成圖5b所示的情況，托輪的平均圓周線速度方向與托輪和輪帶橫向中心線PQ也歪斜一個(gè)角。將分解為一個(gè)橫向平均分速度

7、,s和軸向平均的速度,x，顯然,sv1，即與輪帶的平均圓周線速度相等，方向也一致。而托輪的軸向平均分速度,x迫使窯體與其同向緩慢地移動(dòng)，由于周向彈性滑動(dòng)總是存在的，所以窯體便作邊回轉(zhuǎn)邊軸向的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于輪帶上的某一點(diǎn)來說是一個(gè)螺旋運(yùn)動(dòng)，即所謂的“螺旋效應(yīng)”。而這一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與相同。a.托輪與窯體中心線平行b.托輪中心線歪斜圖5歪斜托輪調(diào)整法的原理分析圖為使窯筒體的位置穩(wěn)定，就必須使軸向平均分速度,x等于窯體彈性滑動(dòng)的下竄速度vx。根據(jù)圖5b所示的速度關(guān)系得： (23)將公式(15)代入到(23)式中，則有： (24)消去1后可得托輪軸向中心線的歪斜角為： (25)式中：就是保持通過調(diào)歪托輪所產(chǎn)

8、生的上竄速度與窯體下竄速度平衡時(shí)托輪中心所調(diào)歪的歪斜角，單位為度。其余符號(hào)同前。托輪歪斜角之后，托輪兩端軸承的中心其相對(duì)位移由圖5b所示的關(guān)系可利用下式計(jì)算： eLsin(mm)(26)式中：e兩個(gè)托輪軸承中心的相對(duì)位移，mm；L兩個(gè)托輪軸承中心的跨距，mm；其余符號(hào)同前?，F(xiàn)以不帶液壓擋輪的3.5 m×145 m回轉(zhuǎn)窯為例來計(jì)算托輪中心線最小的歪斜角和(26)式中的e。3.5 m×145 m回轉(zhuǎn)窯的斜度為tg0.03502，coscos 30°0.86603，0.11，托輪材料為ZG55，輪帶材料為ZG45，故取系數(shù)為0.001，回轉(zhuǎn)窯筒體轉(zhuǎn)速n11 r/min，

9、將這些已知值代入到(25)式中便可計(jì)算出為0°0057。托輪兩軸承中心跨距L1 500 mm，將值代入(26)式中，可計(jì)算出兩軸承中心的相對(duì)位移量為0.42 mm。對(duì)1 r/min左右的3.5 m×145 m回轉(zhuǎn)窯，只要將托輪的軸向中心線調(diào)斜57，由此產(chǎn)生的上竄速度便與下竄速度平衡。這就是說，在這種情況理論上回轉(zhuǎn)窯就能在某一軸向位置穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)檫@種方法是從速度平衡的角度出來分析的，所以有人又把它稱為速度分析法。2.2.1.2歪斜托輪調(diào)整法托輪歪斜方向的判別托輪歪斜方向的調(diào)整是非常重要的。如果方向調(diào)反，會(huì)加速窯體的下竄，甚至?xí)l(fā)生掉窯事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如果將兩擋托輪

10、的方向調(diào)錯(cuò)，會(huì)造成輪帶頂壞擋鐵，加速磨損，過早失效。如魯南水泥廠4 m×60 m預(yù)分解窯，曾發(fā)生過一夜之間輪帶頂?shù)?塊擋鐵的事故。托輪歪斜方向的判別基本上有三種方法：(1)速度分析法速度分析法就是將速度分解為徑向速度或橫向速度和軸向速度的方法，軸向速度x的方向就是窯體的竄動(dòng)方向，托輪軸向中心線KL的方向就是托輪應(yīng)該歪斜的方向，參見圖5b。這種方法的特點(diǎn)是不易發(fā)生錯(cuò)誤，所以比較穩(wěn)妥可靠。但比較復(fù)雜，一是需要繪圖，二是需要有一定的矢量分析知識(shí)。對(duì)一般工人來說，判別就有一定困難。(2)經(jīng)濟(jì)判別法面對(duì)輪帶法觀察者面向輪帶，托輪和輪帶接觸處的圓周線速度在水平面投影方向指向窯體的中心方向，若窯筒

11、體需要向下竄動(dòng)，即向觀察者的右臂方向竄動(dòng)，則托輪的軸向中心線應(yīng)向以托輪軸向和橫向交叉中心點(diǎn)C為軸心的順時(shí)針方向偏斜。若窯體需要向上竄動(dòng)，即向觀察者的左臂方向竄動(dòng)，則托輪的軸向中心線應(yīng)向逆時(shí)針方向偏斜一個(gè)角，如圖6所示。圖6托輪軸向中心線歪斜方向的判別(3)仰手律判別法經(jīng)驗(yàn)判別法雖然比速度分析法簡(jiǎn)單一些，既不需要繪圖，也不需要失量分析的過多知識(shí)，但用起來不太方便。因?yàn)橥休嗇S向中心線圍繞C點(diǎn)的歪斜方向離開了人體，所以很容易搞錯(cuò)，最簡(jiǎn)單的方法就是把窯體的竄動(dòng)方向、窯體的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和托輪軸向中心線應(yīng)該歪斜的方向集中在人的兩只手上。不管用左手還是右手，手心都要向上，即仰手判別。人們把這種方法的規(guī)律稱為仰手

12、律。利用這種方法判斷托輪軸向中心線應(yīng)該偏斜的方向時(shí)，首先將雙手握緊，大姆指直伸，手心向上，即仰手，如圖7所示。然后，將大姆指指向窯體需要或使其要竄動(dòng)的方向，其余四指卷曲的方向與窯體的回轉(zhuǎn)方向相同，則四指中間關(guān)節(jié)頂點(diǎn)的連線1便與大姆指平行的窯體縱向中心線2交成一個(gè)角度，斜線1的歪斜方向就是托輪軸向中心線應(yīng)該歪斜的方向。注意，在調(diào)整托輪時(shí)，同一檔兩個(gè)托輪軸向中心線的歪斜方向必須一致，參見圖5b。a.左手仰手律b.右手仰手律圖7仰手律在使用仰手律來判別托輪軸向中心線的歪斜方向時(shí)，最重要的就是利用左手或右手的選擇問題。若將手選擇正確，一般就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。否則，就會(huì)導(dǎo)致全錯(cuò)。將大姆指平行于窯體中心線并指

13、向其需要竄動(dòng)的方向，若窯體繞中心線順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)就用右手參見圖7b，若窯體繞其縱向中心線逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)就用左手，參見圖7a。用這種方法來判別托輪軸向中心線應(yīng)該歪斜的方向十分簡(jiǎn)單，而且還特別容易記憶，所以應(yīng)用非常廣泛。2.2.1.3采用歪斜托輪調(diào)整法應(yīng)注意的問題歪斜托輪調(diào)整法對(duì)控制回轉(zhuǎn)窯筒體的竄動(dòng)是非常有效的，操作也比較簡(jiǎn)單，所以應(yīng)用特別廣泛。但由于管理疏忽，往往將托輪調(diào)亂，造成窯筒體同心度偏差過大，各擋受力不合理或不均勻，導(dǎo)致托輪和輪帶磨損過快，托輪軸承燒瓦，托輪和輪帶掉碴、掉塊，嚴(yán)重時(shí)裂斷、筒體和托輪的負(fù)荷增大等。如淮海水泥廠5.8 m×97 m回轉(zhuǎn)窯，四擋支承，曾因托輪調(diào)亂，筒體

14、直線度嚴(yán)重超差，造成托輪軸承長(zhǎng)期高溫不下，嚴(yán)重時(shí)燒瓦，托輪邊緣已斷裂，筒體在輪帶兩側(cè)也發(fā)生多道裂紋等。將窯體找正后，托輪稍加處理，多年的托輪瓦溫過高嚴(yán)重影響生產(chǎn)的問題得到了很好的解決。因此，指出采用歪斜托輪調(diào)整法應(yīng)注意的幾個(gè)問題是十分必要的。(1)調(diào)整擋位選擇對(duì)剛安裝的新窯，托輪的調(diào)整應(yīng)從入料端檔的支承開始，盡量使窯體出料端或燒成帶附近的各擋托輪的軸向中心線與窯體中心線保持平行，盡量避免在靠近大齒圈的支承上進(jìn)行調(diào)整，如圖8所示5。圖8托輪調(diào)整時(shí)的合理檔位順序利用負(fù)荷最大擋的托輪進(jìn)行調(diào)整，如帶多筒冷卻機(jī)回轉(zhuǎn)窯的熱端第一擋托輪，雖然調(diào)整見效快，使窯體能夠迅速竄動(dòng)，但調(diào)整時(shí)容易出現(xiàn)事故，同時(shí)托輪、輪

15、帶、托輪軸和軸瓦等機(jī)件均易損傷，因此盡量不用。(2)應(yīng)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)調(diào)整調(diào)整托輪時(shí)，應(yīng)在窯運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行。否則，是調(diào)不動(dòng)的，容易破壞機(jī)件或工具。頂動(dòng)軸承下座的頂絲，每次只允許轉(zhuǎn)動(dòng)30°60°，以達(dá)到微小移動(dòng)的目的。移動(dòng)的距離按下式計(jì)算： (27)式中：頂絲擰動(dòng)的角度，°；t頂絲的螺距，mm。在調(diào)整時(shí)，對(duì)同一個(gè)托輪兩側(cè)的軸承組，必須保證上進(jìn)下退或下進(jìn)上退，目的是保持托輪的中心位置C點(diǎn)不變。上式中的軸承下座移動(dòng)的距離l應(yīng)等于由(26)式所計(jì)算的兩個(gè)軸承相對(duì)位移量e的一半，即： (28)將(28)式代入到(27)式中，則得： (29)在同一擋中的另一個(gè)相對(duì)的托輪兩側(cè)的軸承下

16、座，將其頂絲擰動(dòng)相同的角度，也必須保證下進(jìn)上退或上進(jìn)下退，以使兩個(gè)托輪的軸向中心線歪斜方向相同，如圖9所示。a.托輪調(diào)整之前的位置b.托輪調(diào)整后的位置圖9托輪調(diào)整前后的方位向窯筒體中心線方向移近的托輪軸承下座頂絲應(yīng)擰緊，而遠(yuǎn)離的托輪軸承下座頂絲應(yīng)擰松，然后采取措施或靠輪帶推力使下座外移，直至與頂絲端頭緊密靠嚴(yán)。(3)托輪最大歪斜角度的限制在調(diào)整托輪時(shí)，托輪的軸向中心線歪斜角度不宜過大，一般應(yīng)控制在15以下。有的資料5規(guī)定不超過30，根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，此值過大。現(xiàn)以3.5 m×145 m回轉(zhuǎn)窯為例，L1 500 mm，則e1 500 Sin1 500 Sin3013.09 mm，l6.5

17、45 mm。這樣就會(huì)帶來一系列的不良后果，具體內(nèi)容將在后面評(píng)述。(4)不允許采用的調(diào)整法在調(diào)整托輪時(shí)，不允許出現(xiàn)“大八字”和“小八字”的形式，見圖10所示。相鄰兩擋支承裝置的托輪軸向中心線歪斜方向相反，從投影面上看，托輪的軸向中心線對(duì)窯體橫向形成兩個(gè)“八”字形。因?yàn)檫@個(gè)八字的一撇一捺距離較大，故稱為大八字調(diào)整法，如圖10a所示。如果相鄰兩擋托輪軸向中心線的歪斜角度相同，但因?yàn)橥嵝狈较蛳喾矗运鼈儺a(chǎn)生的軸向分速度2，x方向亦相反，故對(duì)窯筒體的竄動(dòng)力互相平衡掉了。這樣，一是從窯體的竄動(dòng)角度來說等于沒調(diào)；二是會(huì)產(chǎn)生許多不利的作用。如加速輪帶兩側(cè)及擋鐵或擋圈的磨損；嚴(yán)重時(shí)會(huì)把擋鐵或擋圈頂?shù)?，造成重?/p>

18、的設(shè)備事故，如前述魯南水泥廠的實(shí)例；因?yàn)橥ㄟ^輪帶對(duì)筒體的作用力方向相反，使筒體在兩跨之間增加了拉伸應(yīng)力，容易引起斷裂事故；增大了托輪軸端或軸根擋圈或止推環(huán)與滑動(dòng)軸瓦端面的作用力，對(duì)滾動(dòng)軸承則增大了止推軸承的負(fù)荷，其結(jié)果都要縮短它們的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)事故；對(duì)托輪和輪帶本身也極為不利。對(duì)同一擋兩個(gè)托輪而言，其軸向中心線的歪斜方向相反，與窯體軸向中心線對(duì)稱形成一個(gè)“八”字形。因?yàn)檫@個(gè)八字僅局限在一擋支承中，其一撇一捺又較近，所以稱為“小八字”形調(diào)整法。如圖10b所示，如果兩個(gè)托輪軸向中心線的歪斜角度相同，則它們所產(chǎn)生軸向的速度V2,x大小相等，而方向恰好相反。這樣，一是對(duì)窯體的軸向竄動(dòng)來說互相

19、平衡，等于沒有調(diào)整；二是同樣會(huì)產(chǎn)生一些不利影響。如會(huì)使輪帶產(chǎn)生附加的扭曲變形，托輪和輪帶的接觸面積減小，負(fù)荷增大；托輪軸端或軸根止推壞與軸瓦端面的接觸壓力增大，懷北水泥廠3 m×48 m的回轉(zhuǎn)窯曾發(fā)生將軸瓦側(cè)面全部磨光的事故。對(duì)筒體而言，由于輪帶偏斜，不僅增大了擋鐵或擋圈的負(fù)荷加速磨損，而且筒體會(huì)產(chǎn)生局部彎曲應(yīng)力等。當(dāng)其嚴(yán)重時(shí)就會(huì)引發(fā)事故。以上所討論的都是在假定托輪軸向中心線歪斜角度相同的情況下，如果歪斜角度不同，則所產(chǎn)生的問題就會(huì)更加嚴(yán)重，不利影響更大。這兩種不正確的托輪調(diào)整法雖然不允許采用，然而由于認(rèn)識(shí)不足，經(jīng)驗(yàn)不夠，在許多水泥廠還屢見不鮮。如江西水泥廠4 m×60 m

20、回轉(zhuǎn)窯就曾經(jīng)出現(xiàn)過由此而產(chǎn)生的一系列非常現(xiàn)象，一時(shí)還都難以解釋，即廠里所說的“怪現(xiàn)象”。(5)在特殊情況下不許調(diào)整沒有輔助傳動(dòng)的回轉(zhuǎn)窯，或者有輔助傳動(dòng)但忘記翻窯，較長(zhǎng)時(shí)間停窯以后，由于窯體自重會(huì)引起“載荷彎曲”，由于筒體上下溫差還會(huì)引起“熱彎曲”，因下暴雨會(huì)使運(yùn)轉(zhuǎn)著的窯體發(fā)生“突然彎曲”，在重新起動(dòng)時(shí)或正在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都會(huì)造成一個(gè)或幾個(gè)托輪與輪帶不接觸的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)脫開10 20 mm。遇到這些特殊情況時(shí)，千萬不要急于調(diào)整托輪，應(yīng)使回轉(zhuǎn)窯繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，一般經(jīng)過23班后窯體便會(huì)自行恢復(fù)直線度，脫開的托輪自然與輪帶重新接觸。這時(shí)如果隨意調(diào)整托輪，待筒體伸直以后，托輪上的作用力將突然變大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成托輪軸突然折斷的重大設(shè)備事故。即使托輪軸不折斷，托輪與輪帶的接觸應(yīng)力亦會(huì)突然成倍地加大。不僅會(huì)加劇它們的磨損，而且容易產(chǎn)生掉碴掉塊，裂紋和兩瓣；托輪軸承發(fā)熱，甚至引起燒瓦；大齒圈頂齒、破壞齒輪