改進型機械化豎窯料盅啟閉裝置的應用

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(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

混料機械化豎窯是一種頂部間歇進料并連續產出窯氣、底部連續進風并排出生石灰的石灰窯，窯頂保持微正壓狀態，料盅啟閉裝置具有控制物料進入窯內作用，同時可防止窯氣夾帶粉塵的外溢及外界空氣進入窯內對窯氣濃度造成影響。混合物料經上料卷揚機提升，沿軌道牽引至窯頂，將混合物料倒入旋轉料斗內，然后上料車向下運行5 s后，由驅動電機帶動旋轉料斗轉動一定的角度停下，旋轉料斗連同布料器在一個工作循環周期內做四次不同角度的回轉，而在一個工作循環周期內，布料器可沿圓周不同的點布料。由于旋轉料斗的回轉，消除了物料在旋轉料斗內料面傾斜及塊度偏析的影響，從而使物料在窯內橫截面上得到均勻的分布，在旋轉料斗轉動時料盅處于關閉狀態，旋轉料斗帶動料盅及料盅吊桿一起轉動，當上料車下行至接料位置時，通過機械聯鎖裝置帶動料盅的開啟，使混合料經撒石器均勻撒入窯內，因此料盅啟閉裝置在石灰窯穩定生產上起著很重要的作用，料盅啟閉裝置結構示意圖如圖1所示。

1 設備運轉時存在問題

料盅啟閉裝置在使用過程中經常出現如下問題：

1.料盅 2.料盅吊桿 3.旋轉料斗 4.支座 5.鏈輪Ⅰ 6.傳動鏈條 7.杠桿 8.鏈輪Ⅱ 9.定位銷 10.配重圖1 料盅啟閉裝置結構示意圖

1)料盅吊桿頭部支撐旋轉部件結構相對簡單，缺少密封、加油潤滑的部件，由于石灰窯頂部粉塵較多，粉塵進入滾動體內部，當料盅隨轉斗一起轉動時，進入滾動體內部的粉塵顆粒會造成壓力軸承損壞，進而導致料盅吊桿軸頭、連接頭等部件的磨損，在日常維護中需頻繁對各部件定期進行更換。

2)杠桿在吊桿、料盅、護套重力及配重杠桿力作用下，在杠桿中心定位孔處產生應力集中，在頻繁交變應力下，杠桿極易斷裂。

3)杠桿轉動支撐部位結構簡單，由定位銷與杠桿的中心定位孔進行配合，無潤滑裝置，在杠桿轉動過程中極易造成杠桿的中心定位孔與定位銷產生磨損，需對定位銷、杠桿頻繁進行更換。

4)用于控制配重運行的傳動鏈輪為單排齒，傳動鏈條為單排鏈條，在上料車慣性沖擊力作用下易發生鏈節折斷現象，致使上料拉條等部件損壞。

以上四種問題導致料盅啟閉裝置檢修繁瑣，檢修工作量大，同時對生產造成了一定影響。

2 技術改進措施及原理

針對存在問題提出改進方案，旨在解決傳統間歇式加料機械化豎窯料盅啟閉裝置因部分部件易磨損、斷裂導致裝置整體頻繁檢修的問題，提供一種可延長使用周期的改進型料盅啟閉裝置。

1)新型料盅吊桿組件包括上部吊桿、緊定鎖母、骨架油封、壓蓋、填料環、軸承、軸承座、下部吊桿等部件組成。下部吊桿通過法蘭與上部吊桿進行聯接，上部吊桿頭部設計出軸承位，將軸承座、軸承、填料環等部件安裝在軸承位處，在吊桿上部加工出螺紋扣，通過緊定鎖母對軸承組件進行限位固定，同時將吊桿上作用力傳給軸承組件。

2)改進型杠桿對其外形結構尺寸進行了改進，通過對其進行力學受力分析，杠桿承受的力集中在杠桿中心定位兩側，在交變應力的作用下產生應力集中，因此在杠桿中心處進行了增強設計，承載能力更強，將其由原來的長條形改為如圖2所示，同時對其中心定位轉動配合方式進行了改進，增加了圓錐滾動軸承和設置了加油點，可確保杠桿定位準確，杜絕定位軸與杠桿的磨損，如圖2、圖3。

圖2 新型杠桿結構示意圖

1.杠桿支座 2.加油孔 3.軸承 4.杠桿 5.壓蓋 6.定位銷 7.緊固螺栓圖3 杠桿與杠桿支座配合示意圖

3)新型雙排鏈輪組是將原有單排鏈輪、單排傳動鏈，按相應規格改為雙排鏈輪配合相應尺寸的雙排傳動鏈，增強其抗拉強度，如圖4。

1.鏈輪 2.軸承座 3.壓蓋 4.銷軸 5.軸承 6.油封圖4 新型雙排鏈輪結構示意圖

3 具體實施辦法

下面結合附圖進一步說明改進技術辦法。

參見圖5，下部吊桿1與上部吊桿5通過法蘭盤進行組接，軸承3安裝在軸承座2軸承位內，骨架油封9分別安裝在軸承座2、填料環8規定位置，填料環8、上壓蓋7、下壓蓋10通過緊固螺栓4與軸承座2組裝在一起，，組裝的整體與上部吊桿5進行組裝，緊定鎖母6通過上部吊桿5螺紋扣旋入軸承裝配組件內部，對軸承3起到預緊作用，同時對吊桿起限位支撐作用。

1.下部吊桿 2.軸承座 3.軸承 4.緊固螺栓 5.上部吊桿 6.緊定鎖母 7.上壓蓋 8.填料環 9.骨架油封 10.下壓蓋圖5 新型料蠱吊桿組件結構示意圖

參見圖3，在杠桿4的中心定位孔處加工出軸承位，將軸承3安裝在軸承位內，通過壓蓋5、緊固螺栓7將軸承3緊固在杠桿4的中心定位軸承位處。定位銷6穿過杠桿支座1的定位孔和杠桿4的中心定位孔，形成杠桿回轉支撐部件。通過定位銷6上的加油孔2，將潤滑脂加入到軸承3與杠桿4配合間隙內。

4 改進型啟閉裝置的優越性

與原有技術相比，具有以下優點：

1)料盅吊桿頭部軸承座內的軸承由原來的壓力軸承改為圓錐滾子軸承，并在軸承兩側安裝骨架油封，有效緩解了因承載力不足、粉塵進入造成的吊桿轉動部件的損壞。

2)將料盅吊桿設計為由上、下兩部分通過法蘭聯接的吊桿組件，當上部吊桿損壞后，可通過拆卸法蘭盤對其進行其更換，檢修維護方便快捷。

3)對杠桿應力集中處進行了結構增強、平緩過渡等強化設計，有效緩解疲勞應力對杠桿的影響。

4)將杠桿的中心定位孔與定位銷配合方式由滑動摩擦改為滾動摩擦，同時增加了潤滑方式，減少磨損，延長杠桿與定位銷使用壽命。

5)將配重鏈輪組中的鏈輪、傳動鏈條改為雙排結構后，在提高其抗拉強度的同時，提高了其可靠性，當其中一排鏈條損壞時，另一排鏈還可起到傳動作用。

5 結 語

通過結構改造，可以有效的延長窯頂設備部件使用壽命，降低工人勞動強度，且結構簡單，方便更換與檢修。作為技術人員，針對生產設備存在的問題，通過結構改進與技術創新達到降低能耗，改善工作環境，降低工人勞動強度目的，為公司增產增效發揮作用。