回轉窯大齒圈及小齒輪軸密封改造

王學忠，李寶樹，尚亞寧，楊小強

我公司現有兩條水泥熟料生產線，生產規模分別為3 000t/d和5 000t/d，回轉窯規格分別為? 4.3m×62m和?4.8m×72m，傳動裝置長期存在小齒輪軸端潤滑油跑冒滴漏、大齒輪密封罩滲油現象，存在火災等事故隱患，現場環境衛生差，油品消耗量高，潤滑成本居高不下，嚴重影響窯的穩定可靠運行。

1 原因分析

（1）為實現回轉窯窯內物料從窯尾方向向窯頭快速運動，在水泥工藝布置上，回轉窯一般與零平面的斜度在3%～4%之間，傳動裝置也相應傾斜布置，我公司兩臺回轉窯安裝均采用3.5%的斜度。小齒輪軸端密封采用石棉盤根壓緊，在運行中，石棉盤根受回轉窯窯體高溫輻射熱傳導，導致硬化失效，密封效果差。

圖1 改造前示意圖

圖2 改造后示意圖

（2）原設計在齒輪箱中安裝有鼠籠式帶油輪，帶油輪依靠小齒輪撥動被動運行來完成大小齒輪潤滑。投運初期，帶油輪故障頻繁，回轉窯在高溫熱態下停機檢修，維護時間長，窯筒體彎曲變形的現象時有發生，存在著重大設備事故隱患。將帶油輪拆除，改為直接浸油潤滑，潤滑油液面保持淹沒小齒根部為宜，運行時，大量潤滑油被大小齒輪帶起，大部分潤滑油滴落于小齒輪及軸上回到齒輪箱，少量潤滑油則越過擋油環從低端順軸溢出。

（3）安裝在小齒輪兩側的擋油環，結構不合理，在油量較大時，擋油作用不明顯，功能存在缺陷，軸端漏油僅靠石墨盤根密封，效果不好（圖1）。

（4）大齒圈滲油的主要原因是：在運行時，潤滑油從小齒輪傳遞到大齒輪上，由于潤滑油量較大，粘度偏高，部分潤滑油滯留時間長，隨窯體運行被大齒輪帶起，滴落于大齒輪罩殼體內，自然流回到油箱，少量潤滑油從密封罩與齒輪密封間隙滲出，造成漏油。

2 解決方案

（1）以5 000t/d熟料生產線回轉窯大小齒輪密封為改造對象，研究對策，解決運行過程中出現的大小齒輪潤滑油滲漏，重點關注小齒輪低端潤滑油順軸溢出的情況，改進密封形式加以解決。

（2）積極與設備制造商溝通，主動識別軸端漏油是否為普遍現象，是否有解決該問題最有效的方法。

（3）借助網絡、媒體收集技術文獻，整理相關資料，借鑒該部位改造效果最佳案列，優化設計。

（4）5 000t/d熟料生產線回轉窯大小齒輪密封裝置改造效果驗證后，再對3 000t/d回轉窯進行改造。

3 改進措施

根據以上解決方案，經技術論證，最終決定將軸端密封改為迷宮式擋油圈+石棉盤根壓緊密封形式，改變原擋油圈尺寸和形狀，使其與齒輪罩形成曲路迷宮結構，有效防止滲漏（如圖2所示）。同時使用適宜粘度的潤滑油，加強維護，杜絕大齒圈與密封罩滲油。

4 改進效果

2017年1月，對5 000t/d水泥窯小齒輪軸密封按照以上方案進行了改造，對大齒輪密封進行了維護，并將潤滑油更換為福斯GT10潤滑油，增大了潤滑油的流動度。實踐證明，改進后的5 000t/d水泥窯齒輪軸密封裝置，徹底解決了軸端密封效果差、漏油嚴重的問題，潤滑油消耗從年使用量1 800kg下降到630kg，潤滑成本大幅降低。同時有效避免了因潤滑油滲漏不能及時補充，齒輪缺油造成的齒面損傷的問題，保證了齒輪可靠潤滑。根據5 000t/d水泥窯齒輪軸端密封改造效果，隨后又對3 000t/d齒輪密封進行了改造，投產以來齒輪密封不佳的問題得以徹底解決，極大改善了現場環境，提高了回轉窯的運行可靠率。■