(北京礦冶研究總院,北京 100160)
調整回轉窯托輪影響轉窯軸線的相關機制
何信勇
(北京礦冶研究總院,北京 100160)
在使用回轉窯時,會存在基底不平衡下陷、回轉窯托輪調整不規范、設備零件破損等方面的問題,導致轉窯軸線的位置發生移動,甚至是轉窯軸線出現彎曲,進而造成限制窯的運轉。而應對這一問題需要在日常維護、修理過程中及時有效的調整轉窯軸線,而有效的轉窯軸線的調整必須要借助回轉窯托輪的適當的調整來完成,進而才能保證回轉窯能夠良好的運轉。
回轉窯托輪;轉窯軸線;相關機制
回轉窯的筒體是保持著與水平方向形成特定的傾斜而裝置在托輪上的。因為回轉窯的筒體自身的重力、基底下陷不平衡等因素導致筒體產生彎曲。由于輪帶、托輪的不均衡破損,尤其是輪帶與托輪表面界面之間產生的摩擦力,在運行過程中很容易導致筒體沿著軸呈上下移動變化。其中輪帶與托輪表面界面之間產生的摩擦力是由多方面的因素產生的,譬如:回轉窯的筒體的轉速、溫度變化、灰塵、油脂以及自身的使用磨損等諸多方面。而這些影響因素在使用過程中會出現不同程度的變化,即便是完成了回轉窯筒體的調整,然而在操作運轉過程中還是存在上下竄動問題的可能。但是當回轉窯筒體是在短時間內出現小幅度的上下竄動,大致還能夠維持穩定狀態,就屬于是正常現象,這時只需要做好輪帶與托輪之間產生的局部磨損的防護。然而出現了筒體沿一個方向長時間較大幅度的竄動,這就是不正常的現象,對此必須及時進行調整。
回轉窯主要是由六大關鍵部分組成的,分別是:筒體、支承設備、傳動設備、液壓檔輪裝置、窯頭以及窯尾。其中支承設備屬于是回轉窯整個構造的基底,其也是由輪帶、托輪部件、檔輪部件、底座等小設備組成,同時其還是承載整個回轉窯筒體以及筒內物資的全部重量;支承設備還能夠對窯的定位產生輔助的作用,并且其裝置的規范性關乎到回轉窯筒體中心的準直。輪帶實際上是套在回轉窯筒體上的一個大圓鋼圈,這個輪帶屬于活套,能夠取下來;而整個回轉窯體的重量都是借助輪帶來進行托輪的輸送,還能夠實現回轉窯筒體在托輪進行回轉。除此之外,輪帶還具有強化回轉窯筒體剛性的功能,其種類主要分為兩種,一種是箱形式的;另一種是矩形式的。
托輪屬于支承設備的關鍵組成機件之一,其主要的功能是依托、承載著浮輪帶、整個回轉窯體重量,同時能夠對筒體的定向渠道有非常大的輔助作用。而托輪軸承的種類主要分為兩種:一種是滑動軸承;另一種是滾動軸承。其中滑動軸承主要的性能是在軸的兩邊分別安裝有供油設備,即油勺,其軸承球面瓦上通常設置一個油盤,通過油勺盛起潤滑油;然后再將潤滑油倒在油盤上;最后油會順著油盤淋在軸上,起到潤滑作用。其中在止推盤與球面瓦中安裝有瓦邊,這個瓦邊能夠對球瓦、銅瓦端面產生一定程度的保護作用。通常情況下,由于托輪會出現上下方向的竄動、托輪軸產生過大的向推力等會與球瓦、銅瓦端面之間引起摩擦,因此,要實現高端的止推盤與瓦邊之間的產生的摩擦力最小化,就需要兩者之間的接觸低端間隙控制在3至7毫米范圍之內。在實際操作運行過程中,如果底座沒有出現位移,但是接觸低端間隙比較大時,這可能是由于軸產生了過大推力導致的。如果高端止推盤與瓦邊之間產生過重的摩擦,就會導致止推盤、瓦邊出現磨損、破損;伴隨著油勺、油盤的供油點也出現了位移,進而就不能夠有效的將潤滑油淋傾在軸柱上,而缺乏潤滑就必定會導致軸出現發熱、拉絲等等問題,因此,應定期的檢查、維護、更新推盤和瓦邊。
根據回轉窯支承設備的構造進行分析,可以發現回轉窯的磚窯軸線精度受諸多因素的影響,譬如:各支承位兩托輪的中心距大小、中心高與直徑的大小、滾圈直徑規格以及滾圈與筒體墊板之間的間隙的大小等各個方面。同時各支承位會出現的水平方向偏差也受到各方面因素的影響,其中主要是兩托輪中心距大小、托輪直徑大小、托輪中心高的規格這3個方面的影響。通常回轉窯的軸線的調整,需要借助調整托輪中心距、中心高來實現。如果托輪軸出現了很大程度的損壞、磨損時,就必須更換新的托輪,以免破壞了轉窯軸線的精度。接下來就以托輪的中心距、中心高和直徑這3個角度的調整對轉窯軸線影響進行詳細的論述。因為筒體墊板、滾圈之間是存在一定的間隙,滾圈與筒體的中心是有區別的,然而由于回轉窯托輪的調整對兩者產生作用大致是一樣的。
2.1 調整回轉窯兩托輪中心距對磚窯軸線的影響
水平方向的影響。正常情況下,回轉窯的兩托輪中心距對窯線在水平方向方面產生的的影響,通常是易觀察到的。現在假設回轉窯的一個支承位兩托輪都在同一時刻向同一個方向出現1毫米的移動,那么該位置的滾圈中心的水平方向也要在同一個方向隨之產生1毫米的移動。當出現只有單側半中心距增加1毫米,那么回轉窯的滾圈中心水平方向就需要向同一個方向移動0.5毫米。最后算出,得出半中心距對水平轉窯軸線產生的具體影響量:Δx1=Δl/2,其中涉及到的參數Δl 代表的是調整單回轉窯托輪的半中心距l 的變量。在計算水平轉窯軸線的過程中,涉及到的Δl 代表的是兩個半中心距之間的數值差,即Δl=l2?l1。當Δx1≥0時,就表明水平轉窯軸線會偏向l2側方向;如果Δx1≤0時,就表明水平轉窯軸線會偏向l1側方向。
2.2 調整托輪中心高對轉窯軸線的影響
針對回轉窯托輪中心高方面進行調整,一般需要通過托輪瓦座下加墊、撤墊的方式進行操作。

垂直方向的影響量Δy2。當回轉窯的兩托輪都被增高1毫米時,那么垂直轉窯軸線就會增高1毫米。但是當只有單側回轉窯托輪中心被增高ΔH=1mm ,那么垂直轉窯軸線就會增高Δy2=0.5mm ,即:Δy2=0.5ΔH ,式中ΔH=H(現)?H (原) 。
2.3 托輪直徑變化對轉窯軸線的影響
水平方向的影響量Δx3。如果回轉窯的同一支承位兩托輪出現了磨損不均現象,或完成了更換新托輪后,這些都會對水平轉窯軸線產生較大的影響。當其中一側回轉窯托輪直徑出現了增大、減小1毫米,或者回轉窯兩托輪直徑參數變化ΔD 為1毫米時,那么水平轉窯軸線也會隨之傾斜直徑變化小的一側0.5毫米,即Δx3=ΔD/2。

式中:ΔD=D(現)?D (原)。
當Δy3≥0時,就表明回轉窯筒體中心增高了;如果Δy3≤0時,就表明回轉窯筒體中心下降了。當回轉窯兩側托輪直徑都出現了波動時,就需要分別進行計算,在將計算結果進行疊加,進而能夠直接用代入上述分析式進行計算。在計算過程中要注意變量正負符號的變化。
2.4 滾圈直徑對垂直轉窯軸線的影響
如果回轉窯滾圈直徑出現過大磨損、經過新滾圈的更換后,就會對垂直轉窯軸線產生一定程度的影響量:Δ?≈.058Δ?,式中參數Δ?代表的是滾圈直徑的變量,Δ?=?現??原。當Δy4≥0時,就表明回轉窯筒體中心增高了;當Δy4≤0時,就表明回轉窯筒體中心下降了。由此表明,回轉窯滾圈直徑對垂直轉窯軸線的影響量,是借助托輪中心高、兩托輪中心距這兩者來完成調整。
通過上述的一系列簡易算式的推導,借助網絡技術進行計算,在結合具體實際進行驗證通過動態測量方法比較調整回轉窯托輪前后的測量數據,不大于200毫米變量,不大于0.5毫米誤差。通過反復的現場實際轉窯軸線調整,最終能夠取得較理想的成效。
(1)在對回轉窯托輪進行調整時,必須要成對的進行調整,切不能只凋整單個。不準許將回轉窯托輪調整成八字狀。(2)在進行回轉窯托輪調整過程中,盡可能使調整對數最小化,同時要確保調整的角度也是最小化。(3)在對回轉窯托輪進行調整時,一次頂絲旋轉要在90~180°范圍之內。(4)在進行回轉窯托輪調整過程中,不能夠將回轉窯托輪組、簡體中心線之間向異側進行調整。(5)由于出現停窯、未完成轉窯,導致回轉窯筒體出現了短時的彎曲,通常是不予一般調整。在重新的轉動幾輪后,其彎曲部位會自動調直。當出現彎曲程度比較大的情況時,會導致其中一側的托輪承載的力過大、出現振動,這時就需要及時將承載力較大的一側托輪適當的向外進行平移,在后續的運行過程中再逐漸的平移回來,進而使回轉窯筒體調直。
[1]肖華兵,張文強,陳世宏. 回轉窯同檔托輪直徑不等時托輪的調整方法[J]. 有色冶金設計與研究,2017,(01):27-29.
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