烘干機筒體竄動分析及調整處理

程從山，李 江

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司 港務原料總廠，安徽 馬鞍山243000）

馬鋼塊礦烘干系統有一臺3.8 m×35 m 烘干機，自2014 年投產運行以來，發生過多起筒體上下竄動現象，對烘干筒本體及支撐件和燃燒室構成很大影響。輕微向下竄動對筒體擋塊磨損較大，擋輪過載運行；輕微向上竄動影響筒體平穩運行；而過度竄動可能造成烘干筒及燃燒室的重大設備事故。經過多年的實踐經驗總結了一套烘干筒竄動調整方法。

1 筒體竄動現象描述

（1）筒體向下竄動

筒體長期向下竄動：輪帶與大拖輪未完全接觸，造成大拖輪磨損成喇叭形（見圖1）；輪帶上下擋塊磨損、輪帶側面磨損（見圖2）；驅動齒輪嚙合不完整，錯位嚙合（見圖3）；回轉大齒輪與護罩干澀，連接螺栓及側面磨損護罩（見圖4）。

圖1 上輪帶與大拖輪錯位30%實物圖

圖2 下輪帶與大拖輪錯位20%實物圖

（2）筒體向上竄動

筒體向上竄動： 筒體上端部干涉頭部進料口和燃燒室及煙道（見圖5），大齒輪回轉與護罩干澀，連接螺栓及側面磨損護罩（見圖6）。

2 竄動可能造成的設備故障及事故

筒體主要發生上下竄動現象，但竄動引起的設備故障各不一樣。

圖3 齒輪嚙合不完整實物圖

圖4 大齒輪側面及螺栓與護罩磨損干澀實物圖

圖5 筒體端部擠壓燃燒室及煙道實物圖

圖6 大齒輪磨損上游擋板護罩實物圖

2.1 向上竄動

筒體向上竄動過量、未及時停機，筒體上游端部將擠壓煙道，造成煙道垮塌等事故；筒體運行速度快達3.7 r/min，竄動過量筒體在快驅慣性作用下也可能造成大齒圈脫落小齒輪或者筒體輪帶脫落大拖輪。竄動后大小齒圈嚙合面將減少，嚙合的齒輪齒面切向力將加大，可能造成齒輪斷齒。

2.2 向下竄動

筒體向下竄動過量、未及時停機或調整，筒體輪帶可能將下游液壓擋輪輪軸擠斷或內部軸承擠碎（2017 年9 月已發現底部軸承有比較嚴重的磨損）；也可能造成液壓擋輪底座開裂脫落等問題。

筒體向下竄動過大時齒圈將磨損擠壓齒圈護罩，竄動后大小齒圈嚙合面將減少，嚙合的齒輪齒面切向力將加大，可能造成齒輪斷齒。

3 筒體竄動原因分析

筒體以與水平方向成一定的斜度安裝在拖輪上，由于窯體本身重力的作用以及基礎沉陷不均，筒體彎曲，輪帶與拖輪不均勻的磨損，以及四只上下游大拖輪失去受力平衡，調整不到位、異常移位、驅動齒輪故障，特別是輪帶與拖輪接觸表面之間摩擦力的變化等原因引起。輪帶與拖輪接觸面之間的摩擦因素與筒體轉速、氣溫升降、表面有無油水、灰塵以及本身的磨損程度有關，這些因素在生產中是不斷變化的，即使是調整好的筒體，在運轉過程中也會上下竄動。如果筒體在有限的范圍內時而下、時而上的竄動，保持相對穩定，這是正常現象，可以防止輪帶與拖輪的局部磨損，如果只在一個方向上做較長時間的竄動，則屬于不正常現象，必須加以調整。

根據烘干筒工藝要求，烘干筒存在一定的斜度，支撐筒體的拖輪也和筒體有一樣的斜度，筒體在空載時重力為G，其重力在軸向分力為F，筒體在重載時重力為G1，其重力在軸向分力為F1[1]，四只大拖輪在軸向摩擦力為 f1、f2、f3、f4，液壓擋輪軸向推力為 f5（見圖 7）。

圖7 筒體受力分析簡圖

空載運行：理論上筒體在正常運行時，液壓擋輪和輪帶不接觸，液壓擋輪只是起安全保護作用，因此筒體的軸向力F=f1+f2+f3+f4，在此平衡狀態下空載運行。但當四只拖輪一只或數只發生偏移時或接觸表面摩擦系數變化時，其軸向推力F 將發生變化，可能出現 F＞f1+f2+f3+f4 或 F＜f1+f2+f3+f4，此時筒體將發生向下或向上竄動。

重載運行：重載筒體運行最佳的效果，液壓擋輪是和輪帶輕接觸，液壓擋輪軸向推力f5 發揮較小作用（避免輪帶與筒體擋塊擠壓、磨損，甚至筒體與輪帶相對運動），重載運行時理論受力為F1=f1+f2+f3+f4+f5，但實際上由于筒體內物料較重F1＞f1+f2+f3+f4+f5 是常態。此種狀態下對輪帶、擋塊、液壓擋輪的作用力較大，造成嚴重磨損（現場兩次已更換和調整的輪帶及擋塊即由該原因造成）。

4 調整方法

筒體竄動的調整分為輕調和重調，首先仔細查看各拖輪底座及螺栓有沒有松動或移位，大小齒輪及嚙合有無異常。在確認無異常后即可進行調整。

4.1 筒體向下竄動調整

若竄動量不大，輪帶與筒體擋塊擠壓不嚴重，空運行時下游輪帶對液壓擋輪擠壓接觸輕微，可以采用輕調來處理。

方法：快驅空載運行筒體，手動調節液壓擋輪，將輪帶及齒輪推調至合適位置；清除上下游輪帶及拖輪上油污，拖輪水槽保持一定水位。

若竄動量較大，輪帶與筒體擋塊擠壓嚴重，甚至輪帶與筒體發生相對轉動，液壓擋輪出現壓力過高、溢油等情況，就需要采用重調。

方法：當筒體向下（右）連續竄動（見圖8），松動拖輪組裝及底座的螺栓，將調節螺栓2 少量擰緊，調節螺栓1 少量松退，使拖輪軸線與筒體軸線扭動一定角度，螺栓調整后擰緊底座螺栓啟動慢驅運行不少于20 min，觀察筒體或輪帶（標記）是否向上移動，若向上滑移了一定距離，即可點動開啟快驅，由于推力作用 F＜f1+f2+f3+f4 筒體將向上（左）滑移。若慢驅運行20 min 筒體（標記）未向下移動，需繼續調整調節螺栓2 擰緊、螺栓1 松退，然后重復以上動作，直到筒體下游輪帶移動到與液壓擋輪輕接觸為止。完成調整后拖輪底座螺栓及兩側頂絲必須復緊。

圖8 調整簡圖

4.2 筒體向上竄動調整

若竄動量不大，沒有繼續竄動的趨勢，可以采用輕調來處理，調整摩擦系數的方法。

方法：將一定的潤滑油脂涂抹到上下游拖輪及輪帶上，做好筒體或輪帶標記，慢驅運行不少于20 min，觀察筒體或輪帶（標記）是否向下移動，若向下滑移了一定距離，即可點動開啟快驅，由于潤滑作用摩擦力變小F＞f1+f2+f3+f4 筒體將滑移至下游與液壓擋輪接觸至F1=f1+f2+f3+f4+f5[2]。

若竄動量較大，且有繼續向上竄動的趨勢，采用輕調未起到理想的效果，可采用重調。

方法：當筒體向上（左）連續竄動，松動拖輪組裝及底座的螺栓，將調節螺栓2 少量松退，調節螺栓1少量擰緊，使拖輪軸線與筒體軸線扭動一定角度，螺栓調整后擰緊底座螺栓啟動慢驅運行不少于20 min，觀察筒體或輪帶（標記）是否向下移動，若向下滑移了一定距離，即可點動開啟快驅，由于推力作用F＞f1+f2+f3+f4 筒體將滑移至下游與液壓擋輪接觸。若慢驅運行20 min 筒體（標記）未向下移動，需繼續調整調節螺栓2 松退、螺栓1 擰緊，然后重復以上動作，直到筒體下移到合適位置。完成調整后拖輪底座螺栓及兩側頂絲必須復緊。

4.3 重調整時注意事項

（1）每組拖輪應同時進行調整，以保證兩拖輪軸線平行，嚴禁將拖輪調整八字形。調整拖輪應使調整的對數為最小對數，調整的角度為最小角度。嚴禁將托輪組隊筒體中線先呈不同方向調整。

（2）每次旋擰螺栓不得超過60°，應逐步達到合適，拖輪軸線扭角不能超過30′。

（3）調整結束后，需空載運行不少于30 min，現場觀察輪帶及大小齒輪運行情況。若出現急速上下竄動需立刻停機。

（4）為了防止筒體在運行過程中突然發生竄動而造成設備事故，在上游輪帶處安裝了上下游限位（已并入運行系統），若發生烘干筒突然停機等現象，需第一時間查看上游輪帶是否過限位，若是輪帶過限位造成停機，需安裝以上步驟對烘干筒進行調整。

5 后期工作

為了防止烘干筒竄動過量，特別是可能引起重大設備事故的向上竄動，必須制作安裝上游液壓擋輪，同時對下游液壓擋輪液壓站進行優化改造。在上下游液壓擋輪安裝調試完成后，需要對筒體再進行一次重調整，使筒體在空重載狀態下時而上竄動，保持相對穩定。