500t自制臥式壓力機在磨輥返修中的應用

摘要：磨輥是水泥生產設備立磨的核心部件之一，磨輥運行的好壞直接影響立磨的整機性能。軸承損壞、磨輥油溫居高不下、磨輥漏油等問題影響磨輥的運轉，磨輥在運行中常出現卡死現象。返修的磨輥在使用過程中受到物料的擠壓，會造成輪轂變形、軸承卡死，無法拆卸。為了快速、便捷、高效地拆卸磨輥，徐州中材裝備重型機械有限公司設計了1臺500 t自制臥式壓力機。本文以TRM型立磨為例，分析維修磨輥時拆卸軸承的方法，以降低磨輥維修成本。

關鍵詞：磨輥；軸承；500 t自制臥式壓力機；維修

中圖分類號：TD353；TG315.5 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）08-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.08.010

Application of 500 t self-made horizontal press in the repair of grinding rollers

WANG Yuhong， ZHU Gengwu， LI Bin， LIU Gang

（Sinoma Technology （Xuzhou） Heavy Machine Co.， Ltd.， Xuzhou 221131， China）

Abstract： The grinding roller is one of the core components of the vertical mill in cement production equipment， and the operation of the grinding roller directly affects the overall performance of the vertical mill. Problems such as bearing damage， high oil temperature of the grinding roller， and oil leakage from the grinding roller often affect the operation of the grinding roller， resulting in jamming during operation. The repaired grinding roller is compressed by materials during use， which can cause deformation of the wheel hub， seizure of the bearings， and inability to disassemble. In order to quickly， conveniently， and efficiently disassemble the grinding rollers， Sinoma Technology （Xuzhou） Heavy Machine Co.， Ltd. has designed a 500 t

self-made horizontal press. Taking the TRM vertical mill as an example， this paper analyzes the method of disassembling bearings when repairing grinding rollers， in order to reduce the cost of grinding roller maintenance.

Keywords： grinding roller; bearings; 500 t self-made horizontal press; repair

磨輥是立磨的核心部件之一，磨輥運行的好壞直接影響立磨的整機性能[1-2]。磨輥在運行中常出現軸承損壞、油溫居高不下、漏油等問題[3-5]，影響自身運轉，出現卡死現象，若磨輥軸承存在問題，則需要打開磨輥更換軸承。返修的磨輥在使用過程中受到物料的擠壓，造成輪轂變形、軸承卡死等現象，若采用向輪轂油孔注入高壓油壓緊及潤滑外圈的方式，則無法拆下。為了快速、便捷、高效地拆卸磨輥，徐州中材裝備重型機械有限公司設計了1臺500 t自制臥式壓力機。本文以TRM型立磨為例，分析維修磨輥時拆卸軸承的方法，以降低磨輥維修成本。

1 立磨磨輥構成

TRM型立磨磨輥主要由軸、透蓋、輪轂、內外間隔套、輥套、悶蓋、圓柱滾子軸承和雙列圓錐滾子軸承等組成，如圖1所示。這兩種軸承的內圈、外圈可以自由分離，圓柱滾子軸承僅承受磨輥徑向載荷，圓錐滾子軸承可以承受磨輥徑向載荷和軸向載荷，這兩組軸承內外圈由內外間隔套定位并相互支撐，通過磨輥的悶蓋和透蓋壓緊。

2 磨輥軸承常規的拆卸方法

常規的軸承拆卸方法采用自制的工裝及液壓千斤頂。該方法耗時較多，勞動強度較大，有些磨輥軸承因燒傷嚴重，采用大型千斤頂無法頂出，只能采用碳弧氣刨把軸承內圈、外圈縱向刨開，然后用千斤頂頂出，碳弧氣刨對輪轂及軸的母材會有所損傷，增加返修難度。返修的磨輥一般要求交貨期較短，使用上述方法已不能滿足返修磨輥的需求。為解決這一返修中的生產難題，本公司設計1臺500 t自制臥式壓力機用于返修磨輥軸承等零件的拆卸。

3 常規返修磨輥結構及外形分析

據統計，本公司返修制作的立磨磨輥直徑A范圍為1 300～2 800 mm，長度L范圍為1 400～3 100 mm，不同規格的磨輥中心高度H范圍為650～1 400 mm（見圖2），設計的臥式壓力機可滿足上述磨輥外形尺寸范圍內的拆卸要求。

4 500 t自制臥式壓力機設計

根據本公司返修磨輥的結構及外形尺寸，設計500 t自制臥式壓力機，該壓力機采用框架臥式結構，由機架、調節擋板、500 t主油缸、4個支腿油缸及液壓站等組成（見圖3）。主油缸可以實現推力500 t、拉力250 t，4個15 t的支腿油缸分布在框架的四周，可很方便地用于主框架（主油缸）的中心高度調節，長度方向可添加調節擋板調節。

4.1 主框架結構設計

主框架要承受主油缸工作中的推力、拉力，為保證主框架有良好的剛性及穩定性，設計時采用框架式結構。為使返修磨輥安全、方便地放入框架中，根據磨輥的外形尺寸確定主框架的內擋尺寸為3 600 mm×3 000 mm（長×寬）。如圖4所示，建立三維模型，對機架進行受力分析，優化主框架結構設計，有效減輕主框架質量，節約制造成本，確保主框架安全、簡單、經濟、實用。長度方向可添加不同規格的調節擋板來滿足長度需求，根據本公司磨輥尺寸，設計了調節長度為1 000 mm、1 500 mm兩種規格的調節擋板，工作中可根據需求快速更換。

4.2 主油缸連接設計

返修磨輥均存在不同程度的燒傷，根據以往返修經驗，使用500 t壓力的油缸可完成拆卸，主油缸選取的規格參數為：缸徑500 mm，活塞桿桿徑320 mm，有效行程700 mm，工作壓力25 MPa，試驗壓力31.5 MPa，油缸質量3 600 kg，速度200 mm/min。油缸缸底、活塞、導向套、活塞桿、缸筒、缸蓋均采用45#鋼鍛件材料，油缸密封為進口材料。主油缸缸底留有螺紋（內螺紋外徑660 mm，螺距6 mm），機架和主油缸采用雙螺母（M660 mm×6 mm）固定，該組螺母能承受不小于300 t的拉力，為防止活塞桿在使用過程中磨損，在其頭部增加墊板，該墊板采用45#鋼調質淬火處理（見圖5）。

4.3 支腿油缸設計

不同磨輥中心高度不同，4個支腿油缸可以快速實現主框架（主油缸）中心高度的調節。根據被拆卸磨輥各中心高度的統計，主框架（主油缸）中心高度在750～1 500 mm之間自由調節，即可滿足拆卸各工件中心高度的要求。根據該壓力機的自重，設計支腿油缸規格參數：缸徑140 mm，活塞桿桿徑100 mm，行程800 mm，工作壓力25 MPa，并帶雙向液壓鎖，用于實現支腿油缸調整好主框架（主油缸）后的靜態鎖止，確保主框架中心穩定。

4.4 液壓系統設計

液壓系統由電動機、油箱、油泵、溢流閥、換向閥、壓力表等組成，臥式壓力機的壓制工藝簡單，液壓缸（主油缸及支腿油缸）的工作循環僅為：下行→加壓→返回→原位停止。主油缸及支腿油缸共用一油站，油站設計經濟實惠、操作方便，液壓系統壓力可調，流量穩定，動作可靠，使用壽命長。

5 500 t自制臥式壓力機拆卸磨輥的操作步驟

拆磨輥軸承前，首先應檢查壓力機外觀，確保液壓系統無漏油現象，確保壓力機的各個部件正常。根據磨輥的中心高度調整，通過升降調節支腿油缸，使主框架（主油缸）的中心高度跟要拆卸磨輥的中心高度一致；根據要拆卸磨輥的長度，選取不同規格的調節擋板，以便在油缸的有效行程內完成磨輥的拆卸。將磨輥吊入壓力機內，按下啟動按鈕，壓力機便開始工作，在拆卸過程中，要注意液壓站壓力表及被壓磨輥的狀態，根據需求及時調整壓力，以保證磨輥拆卸的順利進行。上述操作可將軸、內間隔套及圓柱軸承內圈一塊頂出，如圖6所示。

返修的磨輥大都為損壞軸承，尤其是雙列圓錐滾子軸承，為防止在拆卸過程中圓錐軸承內圈或脫落的軸承碎片卡在磨輥輪轂溝槽內，要將磨輥調整180°重新放置到壓力機內，根據軸承外圈的直徑選取不同規格的墊板（一般比軸承外圈直徑小5 mm）放置在輪轂內，使用壓力機即可把圓柱軸承外圈、雙列圓錐滾子軸承及外間隔套頂出。以上步驟可完成磨輥軸承的拆卸，如圖7所示。

6 500 t自制臥式壓力機的優點

基于軟件建立三維模型，對機架進行受力分析，優化機架結構，確保受力安全，同時有效減輕框架質量，節約制造成本，確保框架安全、簡單、經濟、實用。為滿足不同磨輥拆卸需求，框架（主油缸）中心高度通過4個支腿油缸可以快速調節，長度方向可添加調節擋板調節，通過上述調節，該壓力機可完成不同規格磨輥的快速拆卸。

液壓系統簡單實用，操作方便，壓力可調，流量穩定，動作安全可靠，使用壽命長。該壓力機采用臥式結構，作業空間開放，磨輥等零件使用行車吊放，吊裝安全可靠。采用臥式放置可有效控制作業高度，降低拆卸過程中高空作業的難度，保障操作工人的安全。該壓力機使用廣泛，不僅能滿足不同規格磨輥軸承拆卸需求，還可用在回轉窯擋輪裝置、托輪裝置及小齒輪裝置等零件的拆卸。該壓力機主體和液壓站采用快換接頭連接，可快速分離，整機移動方便。

7 結語

磨輥軸承安裝和拆卸過程復雜，要求嚴格。合理的拆卸方法和拆卸順序能保障磨輥軸承的質量，從而提高立磨整體性能。過去返修磨輥拆卸時，使用簡易工裝及兩個50 t的液壓千斤頂頂出，每拆卸一個磨輥，需要3人3 d，遇到燒毀的軸承時，使用碳弧氣刨消耗更多的人力、物力。返修磨輥大部分均交期緊迫，一般尋求具有大型壓力機的外協廠家拆除，每拆卸一套磨輥至少需要1萬元，成本較高，工期無法保障。使用500 t自制臥式壓力機，每拆卸一個磨輥，僅需要3人1 h，降低工人的勞動強度，提升磨輥返修拆卸效率，有效保障磨輥返修質量。該壓力機的使用每年可節約外協成本約40萬元，其自制成本約為25萬元，短時間即可收回投資。該壓力機簡單實用，容易普及，可在本行業內廣泛推廣，也可在其他行業推廣。

參考文獻

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