淺談返石轉篩的制作

鄭賀伍

(唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305)

石灰車間返石轉篩是純堿生產過程中灰乳制備的重要設備，主要作用是將化灰機制出的灰乳進行精細化分離，篩分出未消化的塊狀生石灰送至返石倉，準備二次煅燒。該設備經多年的超負荷運行，筒體腐蝕嚴重，篩分部位壁板不均勻減薄現象突出，經過多次檢修后，造成筒體偏重，運轉失衡，對設備的安全運行造成了較大的影響，同時，生產效率也出現較大幅度的降低，為此，公司決定由我車間制作新的轉篩。

1 設備特點及制作難點

返石轉篩由筒體、傳動軸和螺旋葉片(以下稱絞龍)共三部分組成，凈重2 880 kg，結構簡圖如圖1所示。筒體的主體為圓錐形，采用鋼板卷制，并開有三角形布置的φ30圓孔900余個，用以篩分石灰石塊；與錐體相連的進料部分為圓筒，用鋼板卷制；由12根支腿支撐的傳動軸長度4 500 mm，結構形式為中間段空心軸與兩端實心軸頭焊接連接，通過十字滑塊聯軸器與減速機連接作旋轉運動。為保證安全穩定生產，要求其運行過程中保持轉動平穩，不能出現較大的偏重、振動和軸向竄動現象。因此，在設備制造中，需要采取一定的技術手段，通過精確作業，對筒體(含錐體)的圓度偏差、絞龍的旋向、傳動軸的加工精度等嚴格控制。各部件組對完成后，還須至少4次的靜平衡試驗，試驗合格后方可交工驗收。

1.傳動軸 2.角鋼圈 3.圓筒 4.絞龍 5.錐體 6.支腿 7.角鋼加強圈圖1 返石轉篩結構簡圖

2 施工過程

2.1 板材下料

1)鋼板下料前對外觀進行了檢查，其表面沒有銹蝕、裂紋、夾層等缺陷。

2)鋼板劃線準確、清晰，組裝工藝需要的排版編號、中心線、開孔位置中心線、錐形展開料成形工序中滾彎所需的放射線及一些重要的切斷線，均使用樣沖和記號筆作出了詳細標記。

3)板材下料采用氧乙炔為氣源的數控切割機，切割后其邊緣加工面平滑、無熔渣和氧化皮，未出現分層、裂紋和夾渣等缺陷。焊縫坡口形式為V形，坡口角度55±5°，坡口鈍邊≤2 mm。

4)直段筒體下料尺寸允許偏差按表1規定進行檢查，確認合格。

表1 筒體壁板尺寸允許偏差(單位：mm)

5)錐體制作用的單塊扇形板下料尺寸的允許偏差按表2規定進行檢查，確認合格。

表2 扇形板尺寸允許偏差(單位：mm)

2.2 管材下料

1)傳動軸制作所需的無縫鋼管下料前對外形尺寸進行了檢查，鋼管的直線度≤1 mm，管口端面橢圓度≤0.5 mm。

2)鋼管上劃好組裝工藝需要中心線、開孔位置的中心線，均使用樣沖和記號筆作出詳細標記。

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3)管道下料采用帶鋸床切割，完成后采用車床按尺寸進行內孔加工。

2.3 絞龍下料

1)絞龍下料時，按照圖紙要求的左旋旋向及導程尺寸進行展開放樣，為提高尺寸精確程度，使用了AutoCAD進行計算機放樣。

2)絞龍下料同樣采用數控切割機，經檢驗，下料尺寸較氧乙炔手工氣割下料的精度，有顯著提高，為高質量完成絞龍制作安裝提供了保障。

2.4 筒體預制

1)返石轉篩的筒體制作包括圓筒和錐體兩部分，要求在傳動軸安裝前，圓筒和錐體應預先裝配在一起，包括角鋼圈、角鋼加強圈的安裝。

2)為保證筒體制作質量，筒體板料下料時預留直段，卷制完成后氣割去除。預彎及卷制過程中板料彎曲方向與卷板機壓輥軸線垂直，并用弧形樣板檢驗；扇形板卷制時中心線與卷板機上軸輥軸線平行，并用弧形樣板檢驗。

3)筒體卷制成型后，采用與筒體焊接相同的焊條點焊固定接縫。筒節在焊接前，對筒節進行校圓找正，圓度偏差≤2 mm。

4)直段與錐體的組裝間隙≥2 mm，各段的縱焊縫沿順時針方向錯開，距離300 mm以上，環縫的錯邊量(筒體外壁)≤2 mm。

2.5 傳動軸預制與安裝

2)傳動軸安裝。 傳動軸的安裝是本設備制造的關鍵環節，安裝精度直接影響到設備的安全穩定運行，故對其安裝質量有較高的要求。

①安裝前再次檢驗了傳動軸的同軸度及直線度，各工藝尺寸及形位公差數值未發生變化。

②傳動軸安裝前，在平臺上制作找正支架并將筒體放置其上，筒體距離平臺≥100 mm，利用水平尺對支架及筒體分別進行水平找正，如圖2所示。

圖2 找正支架示意圖

③筒體找正后，根據傳動軸安裝尺寸在兩軸頭軸頸處安裝支架各一個(此支架同時作為設備靜平衡試驗用)，每個支架在長度方向都進行水平找正，不平度≤0.1 mm。同時要保證兩支架的水平高度一致，且兩水平面不平行偏差≤1 mm，如圖3所示。為便于軸定位，在軸徑的一側處安裝限位擋塊，用于軸的定位安裝。軸定位后，在軸徑的另一側處再安裝一個限位擋塊。

圖3 靜平衡試驗示意圖

④傳動軸定位后，即進行支腿的安裝。為便于安裝，支腿的下料尺寸較圖紙尺寸小2～3 mm，禁止強行組對，以防傳動軸發生位移。支撐墊板與筒體焊接后，再與支腿連接，所有焊縫均采用連續焊。

2.6 絞龍安裝

1)絞龍旋向為左旋，即絞龍按順時針方向旋轉。絞龍制作采用拉伸法，利用天車配合作業，按導程尺寸拉伸成型。

2)絞龍安裝采用劃線分片安裝，每個導程內12塊。即安裝前需在筒體內壁依據導程尺寸進行左旋方向的螺旋線劃線，然后按螺旋線運動軌跡進行安裝。

3)絞龍安裝完畢并對其尺寸復驗后，與筒體焊接。

2.7 設備靜平衡試驗

靜平衡試驗原理：靜平衡是利用重力對不平衡量的作用而進行平衡校正的。因此，給靜平衡架上的設備施加一個外力，使其轉動，并記錄下停止轉動的位置。然后多次轉動設備，根據其停止轉動后所停留的位置，就可判斷出該設備沿軸向的質量分布是否均衡，即設備是否存在偏重現象。

試驗過程：

1)將筒體支架和傳動軸限位擋塊全部拆除，并在靜平衡支架上安裝導軌。導軌使用鋼管制作，試驗前導軌表面除銹并涂以3#鋰基脂潤滑油，用以減少設備滾動時的阻力。

2)轉動筒體，記錄下其停止運動時鉛錘方向上最低端的位置，并用記號筆進行劃線標示。然后，分4次轉動設備，依次觀察并記錄設備停止運動后鉛錘方向上最低端的位置。

3)根據記錄，筒體4次停止運動的位置均與首次記錄的位置不相同，且筒體4次停止運動的位置也不相同，證明設備不存在偏重現象，滿足設備制作的技術要求。

3 結 語

該設備之前均為外委加工，不僅制作周期長，而且采購成本高。通過車間自主加工，投入精干技術力量，采用精確高效施工，特別是采用了AutoCAD放樣及靜平衡試驗，有效保障了葉片加工精度和設備投用后的平穩運行。