覃韶明
(廣西金河礦業股份有限公司,廣西 河池 547000)
廣西金河礦業股份有限公司使用中的一臺φ2.45m×52m鋅冶煉揮發回轉窯,如圖1所示,其中部輪帶位于高溫、淋水冷卻區,由于輪帶與擋輪的硬度不均勻,以及輪帶與擋輪之間配合面的潤滑情況比較惡劣等原因,導致在使用一段時間后,出現了輪帶與擋輪間的配合錐面大端急劇磨損的情況。其磨損形狀如圖2所示,在輪帶的錐面大端出現了一個高15mm×厚15mm凸起的環帶(陰影部分)。隨著輪帶墊板的磨損,輪帶與筒體之間的間隙增大,輪帶的下部向筒體靠近,就造成擋輪被輪帶上的凸環帶軸向撬起又落下。這一故障不僅對擋輪軸承帶來了嚴重的損害,而且在擋輪被撬起又落下的過程當中也使回轉窯的運轉出現了極大的震動,會出現"咚"的巨響,給回轉窯的正常運行帶來了嚴重的安全隱患。為了解決這一問題,在一次停窯換磚的間歇期,我們決定對輪帶與擋輪的配合錐面進行修整。

圖1 回轉窯

圖2 輪帶異常部位示意圖
要對輪帶與擋輪的配合錐面進行修整,可考慮的第一個方案是:將輪帶拆下送到維修工廠進行加工。因為輪帶位于回轉窯的中部,且重量有17.3t,此方案中輪帶的拆卸、運輸、加工、再安裝等工作量之大、難度之高、維修周期之長顯然是我們無法接受的。第二個方案是:在現場采用熱切割設備、手砂輪及鏨子、銼刀等結合進行修整,但這個方案也因為工作量太大,維修周期太長,并且最主要的是質量無法得到有效保證而被放棄。最終,通過對現場情況進行綜合分析,我們確定了第三個方案:利用回轉窯本身帶動輪帶轉動,再附加簡易切削刀具,在現場進行車削修整。
該回轉窯有三檔托輪支承,且中部和尾部設置有油壓擋輪裝置,可以控制回轉窯的軸向上升與下降,以使其驅動小齒輪與筒體上的大齒輪達到充分均勻磨耗以延長其使用壽命的目的。當該回轉窯的中部輪帶與擋輪出現上述故障之后,作為應急措施,我們斷開了中部擋輪的油壓,只靠尾部擋輪來控制回轉窯的軸向上升和下降。在輪帶修整之前,需要按順序完成如下步驟:①慢速轉窯(筒體轉一圈需1.5min);②通過尾部擋輪的油壓裝置,將窯體推向其軸向上升位置,使中部輪帶與中部擋輪離開接觸,兩者間的間隙可保持在≥20mm的位置;③往尾部擋輪的兩側導向桿間塞緊馬蹄墊鐵;④將尾部擋輪的油缸內油壓卸荷;⑤往三檔托輪支承面注入潤滑脂以迫使窯體軸向下降,直到尾部擋輪兩側導向桿間的馬蹄鐵被充分壓緊為止。通過這些步驟,可以確保筒體在轉動時的軸向平穩,從而保證筒體在帶動中部輪帶旋轉的過程中,中部輪帶的軸向和徑向也是平穩的,為中部輪帶的現場車削修整創造條件。

圖3 車刀安裝示意圖
如圖3所示,利用12mm厚的鋼板及10#槽鋼等制作一個輔助支架。將中部托輪右側軸承座上的擋水棚拆除,利用軸承蓋頂上的吊裝孔(M30)、擋水棚的兩個安裝孔(M16,相距220mm)以及軸承上下蓋的連接螺栓等軸承座上的現成條件,將輔助支架固定在軸承座頂上。再將一個C620車床的小拖板安裝在輔助支架上。在輔助支架的制作中,要求保證小拖板與輔助支架之間在擰松緊固螺釘后可以實現少量的旋轉,以此保證切削過程當中的人工軸向進給調整;安裝好小拖板與方刀架后,要先緩慢轉動窯體以觀察方刀架與輪帶之間的相對位置是否適合安裝車刀,如不適合,要及時做出調整;車刀為YT14硬質合金焊接端面車刀,要求車刀安裝后其基面可以正對輪帶的軸心線或稍低于輪帶軸心線。
①以0.25r/min的速度轉動窯體(此時輪帶的被車削面的線速度約為3.5m/min)。②以0.2mm的徑向進給量試切輪帶配合錐面上凸起的環帶,在窯體轉過整圈后,可以適當地加大切削進給量及將窯速調整到0.8r/min(此時輪帶的被車削面的線速度約為11.2m/min),并要在切削的過程中注意及時根據輪帶的情況通過小拖板手柄調整車刀的進給量;在切削過程中還應注意不要使切屑掉落到托輪支承面上。③只做徑向進給,需要做橫向進給時,可以略為松開小拖板的緊固螺釘實施輕微調整,④重復上述過程,直至輪帶的車削表面達到技術要求為止。
通過上述方法加工,最終完成整個輪帶配合錐面的修整工作,車削完成的部位表面粗糙度可達到Ra12.5。維修結束后經過實踐使用,該回轉窯由于中部輪帶與擋輪的配合錐面異常引起的故障已徹底消除。
依靠回轉窯本身的回轉條件,對由于不均勻磨損而出現表面形狀異常的輪帶進行現場車削,文中應用的方法靈活實用、車削裝置簡便有效,達到了采用小裝置解決大問題的目的。