燒結機臺車起拱現象的分析及處理

摘要 對燒結機起拱現象進行了分析。認為燒結機機尾星輪齒板對臺車卡輪推動前進過程中產生過大的向上摩擦分力是造成臺車在回車道上起拱的根本原因。永通公司通過采取減小星輪齒板對臺車卡輪向上摩擦分力等措施，基本消除了回車道上臺車起拱現象，降低了燒結機漏風率，延長了臺車使用壽命，效果顯著。

關鍵詞 燒結機 臺車 起拱現象 摩擦分力

0 前言

帶式燒結機是燒結生產的主要設備。其工作過程是，由傳動裝置驅動的頭部星輪做連續的轉動，將臺車由下部軌道經頭部彎道抬到上部水平軌道，星輪齒板繼續推動臺車卡輪，由于星輪不停的轉動，連續的推動下一個被抬到水平軌道的臺車卡輪，這樣就使整個上臺車列向燒結機尾運動，當臺車到達機尾時，在尾部星輪齒板和尾部彎道的控制下卸下燒結礦。在尾部星輪上，由于臺車自重以及臺車內部燒結礦的存在使得對星輪中心產生一個較大的力矩，該力矩作用的直接效果是在尾部星輪齒板和剛剛經過尾部彎道擺平進入下部水平軌道（回車道）的臺車卡輪之間產生一個使該臺車向頭部星輪運動的推力（推力有一個向上的摩擦分力），這一推力使得該臺車追趕上前面的臺車列，一起經下部水平軌道向頭部星輪運動，由于尾部星輪的轉動，使得齒板又推動下一個剛擺平的臺車卡輪，如此反復就是燒結機的運轉過程。目前，國內使用的尾部擺架式燒結機不論臺車大小，在沿尾部彎道返回進入下部水平軌道時都存在不同程度的搭肩起拱現象，即臺車后輪上抬，無法與回車道下道軌接觸，起拱高度一般在10 mm～50 mm不等。公司現有2臺燒結機，兩臺均有起拱現象，起拱高度在40 mm以下，因臺車起拱帶來的一系列問題，對生產造成了一定影響。為此，在長期觀察分析研究起拱的基礎上，提出了減小星輪齒板對臺車卡輪推力產生的向上摩擦分力的辦法，并在2009年12月2#燒結機中修中進行實施，取得了良好效果。

1. 臺車起拱原因及危害

1. 1 起拱的原因

當臺車過尾部星輪中心剛擺平后，在追趕過程中，尾部星輪齒板推動臺車向前運行，齒板前工作面與臺車后輪卡套接觸并產生推力，由于摩擦現象的存在，而產生一個向上的摩擦分力，推力越大則摩擦分力越大，當此摩擦分力產生的力矩大于臺車自重的力矩時，臺車后部就會被向上托起，星輪繼續旋轉，在臺車卡輪離開齒板的瞬間，后續臺車的前部與之接觸，并將其擠住使之無法下落。每個臺車都有此過程，從而使回車道上的臺車產生搭肩起拱現象。

兩臺燒結機頭部星輪與尾部星輪齒板節距均為500 mm，臺車輪兩軸中心距為510 mm，臺車長度1000mm，卡輪直徑為Ф170mm，臺車拉縫間隙為10mm，頭尾星輪齒板數為Z=15。

1. 2 影響臺車卡輪摩擦分力的因素

1.2.1.臺車在尾部擺平后，改變臺車后卡輪與齒板前面首先接觸的部位，可以減小后卡輪的受力情況。

1.2.2.在機尾上軌處，當星輪齒板開始卡住臺車輪時，增大臺車對星輪的阻力，可以減小整個星輪作用在下軌處卡輪上的推力FT，進而減小摩擦分力Ff。

1.2.3.尾部星輪兩側齒板不均衡的受力會使臺車跑偏，跑偏使下軌臺車組合長度加長，增大內部漲力，進而加大摩擦分力Ff。

1.2.4.機尾擺架的配重是否適當，擺架是否靈活，將影響臺車下軌處的組合長度，進而影響到摩擦分力Ff。

1. 3 起拱的危害

1.3.1.起拱的臺車運行到頭部時，由于自重和頭部星輪的帶動，臺車會瞬間墜落產生沖擊，使軸承損壞，造成設備事故停機，也會造成臺車端面不均勻磨損，降低其使用壽命，增加備件消耗。

1.3.2.加大燒結機漏風，燒結礦生產過程中， 70%～75%的電量消耗于主風機，漏風量越高，對產量影響越大，增加了生產成本。

1.3.3.起拱會造成臺車上下行車道上臺車組合長度不等，使整個鋼結構承受很大漲力，對設備安全運行埋下了隱患。

2. 消除臺車起拱的措施

因星輪齒板對臺車卡輪產生的過大摩擦分力是造成臺車起拱的根本原因。根據上述影響臺車卡輪摩擦分力的因素分析，采取以下措施來解決起拱現象。

2.1.降低機尾下直軌的高度，改變齒板與卡輪首先嚙合的部位，來改變臺車卡輪受力情況，進而減小臺車卡輪受到的向上摩擦分力。采取頭部星輪處下軌高度不變，尾輪處降低了20 mm的辦法。

2.2.減小機尾星輪轉矩來改變臺車卡輪受力情況，進而減小臺車卡輪受到的向上摩擦分力，其措施是提高機尾上直軌與彎軌接口處的高度，采用堆焊后再磨平的辦法，在上直軌處增大尾部星輪運轉阻力，進而減小摩擦分力F。

2.3.尾部星輪兩側齒板不均衡的受力會使臺車跑偏，跑偏使下軌臺車組合長度加長，增大內部漲力，進而加大摩擦分力F，f為此，采取重新校正頭部星輪軸中心線、尾部星輪軸中心線與燒結機縱向中心線垂直度的辦法，消除尾輪兩側齒板不均衡的受力，保證其不垂直度每米不大于0. 2 mm。

2.4.機尾擺架是自動調節下軌臺車列松緊程度的裝置，機尾配重大擺架將沒有活動余量，機尾配重小擺架將不起作用，燒結機無法運轉，根據原來擺架活動不自如的情況把配重由原來13塊降為現在的8塊，確保了機尾擺架作用的正常發揮。

3. 實施效果

2009年12月，在2#燒結機中修之機，對其進行整改，并取得了良好效果。

3.1.臺車輪離開道軌的距離由40 mm降到了2mm以內，消除了臺車起拱現象。

3.2.減輕了臺車端面磨損和欄板端面的磨損，降低了漏風率，提高了產量，臺車壽命可提高6個月以上。

3.3.消除了下軌臺車內部漲力，減少了臺車輪的損壞，降低了設備事故停機，降低了備件消耗。

3.4.上述情況可獲得年綜合效益50萬元左右。

4. 結語

公司臺車起拱處理實踐，說明在不對設備結構進行大的改造或更換的情況下，通過對部件的調整和改進，是能夠消除臺車起拱現象的。為帶式燒結機起拱的處理提供了思路和方向，積累了實踐經驗。

參考文獻：

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