石灰回轉(zhuǎn)窯托輪的調(diào)整
2023-08-22
李海山
1 前言
回轉(zhuǎn)窯是支撐在托輪上的巨大回轉(zhuǎn)體。它長(zhǎng)期處于重載、高溫、粉塵的惡劣環(huán)境中，在兩支點(diǎn)托輪上長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，是石灰生產(chǎn)線上關(guān)鍵的設(shè)備。它與水泥以及白灰回轉(zhuǎn)窯相比長(zhǎng)徑比小，有其自身的特殊性?；剞D(zhuǎn)窯托輪是回轉(zhuǎn)窯設(shè)備中的重要部件，回轉(zhuǎn)窯托輪調(diào)整得是否適當(dāng)，不但直接影響到回轉(zhuǎn)窯擋輪、筒體及輪帶等各部位的受力況，而且還直接反映在托輪軸瓦溫度的變化上。因此，正確地調(diào)整托輪相對(duì)位置對(duì)回轉(zhuǎn)窯的正常運(yùn)行至關(guān)重要。
2 托輪的調(diào)整原理
回轉(zhuǎn)窯傾斜安裝，白重與摩擦產(chǎn)生軸向力，又因輪帶與托輪軸線不平行而產(chǎn)生附加軸向力。較重的筒體位置很難固定，應(yīng)允許沿軸向往復(fù)串動(dòng)。為了使托輪和輪帶工作表面磨損均勻，也要求筒體軸向串動(dòng)。所以，需要了解和掌握托輪的調(diào)整原理。
2.1 托輪的調(diào)整目的
根據(jù)生產(chǎn)中維護(hù)和檢修回轉(zhuǎn)窯的經(jīng)驗(yàn)，要保證回轉(zhuǎn)窯機(jī)械設(shè)備的長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)鍵問題在于托輪調(diào)整。調(diào)整托輪的目的：一是維持回轉(zhuǎn)窯軸線的直線性；二是使窯體能沿軸向正常往復(fù)串動(dòng)；三是讓各擋托輪均勻地承擔(dān)筒體載荷；四是使大齒輪齒面均勻磨損。只有通過調(diào)整托輪達(dá)到以上的目的才能保證回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)行。
2.2 托輪的受力分析
回轉(zhuǎn)窯軸線與水平線成3.5％～4％的斜度。當(dāng)窯體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，窯體及輪帶自重G的下滑分力F明顯小于輪帶與托輪問的摩擦力T，因而筒體在這種情況下不會(huì)往下滑動(dòng)(如圖1示)。
但當(dāng)窯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，簡(jiǎn)體就會(huì)緩慢向下滑動(dòng)動(dòng)。原因是當(dāng)窯運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輪帶與托輪的接觸處受力情況發(fā)生了變化。以輪帶為對(duì)象，其低端上除了受平行于窯體軸線下滑力F、法向反力N’以及摩擦力T之外，還有一個(gè)由大齒輪傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的圓周力P，其方向沿輪帶切線且垂直于簡(jiǎn)體下滑力F（如圖2示）。
實(shí)踐表明，圓周力P與簡(jiǎn)體的下滑力F的合力R，雖不能克服摩擦阻力而使簡(jiǎn)體下滑，但卻能在接觸處產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，這是造成回轉(zhuǎn)窯在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)簡(jiǎn)體下滑的根本原因。
2.3 托輪的調(diào)整原理
如果把托輪軸線相對(duì)于窯軸線在垂直面上的投影不平行稱為傾斜，在水平面的投影不平行稱為偏斜，那么托輪的調(diào)整就是通過調(diào)整托輪相對(duì)位置，使得托輪軸線與回轉(zhuǎn)窯軸線在水平面的投影產(chǎn)生偏斜，從而產(chǎn)生使窯體上串的力；當(dāng)它大于窯體自重的下滑分力時(shí)，窯體能上串，反之使窯體下滑。
控制回轉(zhuǎn)窯下串就是通過將托輪調(diào)斜的辦法來達(dá)到控串的目的，即根據(jù)窯的回轉(zhuǎn)方向，把托輪軸線調(diào)斜一點(diǎn)，使其與窯軸線呈微小偏角，這就是控制回轉(zhuǎn)窯下滑的基本原理。根據(jù)回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)向調(diào)整托輪的正確方向如圖3所示。
3 托輪的調(diào)整方法
回轉(zhuǎn)窯在調(diào)整時(shí)要根據(jù)回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行全面的檢查，然后制定調(diào)整方案。調(diào)整的具體內(nèi)容主要有以下方面。
1)在調(diào)整托輪前必須根據(jù)窯體的串動(dòng)情況，結(jié)合儀器的測(cè)量徹底查明串動(dòng)原因，方可按調(diào)整步驟進(jìn)行調(diào)整。
2)根據(jù)上下?lián)踺嗇S承的溫度情況，應(yīng)檢查各擋輪與輪帶的接觸和托輪軸承止推盤受力情況，據(jù)此選擇一對(duì)或兩對(duì)托輪進(jìn)行調(diào)整，直到窯體正常串動(dòng)為止，但托輪軸線的傾斜角度不得超過0.5°。
3)先從窯尾的各對(duì)托輪開始調(diào)整，以頂絲的旋轉(zhuǎn)角度控制托輪的移動(dòng)量，每次調(diào)整要在頂絲端部做好標(biāo)記，每次調(diào)整只允許30～60°的微量旋動(dòng)，在綜合觀察回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行4～8小時(shí)后才可進(jìn)行下次微調(diào)。
4)在回轉(zhuǎn)窯慢轉(zhuǎn)或是靜止情況下，托輪頂絲難以旋動(dòng)，因此調(diào)整托輪一般只能在回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行。
5)在調(diào)整時(shí)，嚴(yán)禁利用受力的托輪調(diào)整，否則容易使窯體迅速向下或向上串而造成事故，還容易使托輪及輪帶受到損傷。
6) 如果擋輪軸承溫度較高，說明窯體對(duì)上擋輪或下?lián)踺唹毫^大，應(yīng)檢查擋輪與輪帶的接觸和托輪軸承止推盤受力情況。一般輪帶靠上側(cè)擋環(huán)，托輪上側(cè)止推盤與軸瓦端間隙為零視為正常。
6)調(diào)整托輪幾種方法：兩個(gè)頂絲同量頂進(jìn)同量退出；一個(gè)頂絲進(jìn)，一個(gè)頂絲退；只進(jìn)退其中一個(gè)頂絲。
7)輪帶處的水平和垂直方向都要調(diào)直，如欲將筒體抬高，就要把同一擋的兩個(gè)托輪同時(shí)向窯體中心線移動(dòng)；欲將簡(jiǎn)體中心線在水平面內(nèi)移動(dòng)，就把同一擋的兩個(gè)托輪朝同一方向平移。
8)在窯運(yùn)?過程中，如果輪帶出現(xiàn)上串，為了使窯體下滑，可在受力較大的托輪表面二涂抹少量潤(rùn)滑油，降低摩擦系數(shù)，窯體在短時(shí)間內(nèi)就能下滑。
托輪調(diào)整后，如果窯體串動(dòng)量不超過規(guī)定范圍應(yīng)視為正常現(xiàn)象。托輪與輪帶的接觸而均勻，輪帶表面接觸寬度在70％～80％以上，兩個(gè)托輪的接觸成對(duì)稱狀態(tài)，窯體無異常串動(dòng)，這表明回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)是正常狀態(tài)。
4 托輪調(diào)整注意事項(xiàng)
托輪承受力均衡，窯體上下串動(dòng)靈活，運(yùn)行正常是調(diào)整托輪后達(dá)到的效果。在托輪調(diào)整過程中應(yīng)注意以下幾方面的問題。
1)托輪應(yīng)全面檢查，正確判斷。筒體下滑時(shí)，上推力小的托輪先調(diào)；簡(jiǎn)體上串時(shí)，上推力大的托輪先調(diào)；簡(jiǎn)體彎曲過大時(shí)，要逐步調(diào)直。
2)靠近傳動(dòng)裝置的托輪只做微量調(diào)整。調(diào)整后灃意托輪溫度與電機(jī)電流的變化，每次調(diào)整要做好完整的記錄。
3)托輪擺放位置不能調(diào)成八字形，同時(shí)也不能使各擋托輪擺成促使窯體下串的位置。這樣會(huì)造成托輪不均勻磨損與調(diào)整失敗。
4)在回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)期停窯時(shí)，除自重外，陽光對(duì)簡(jiǎn)體的照射也會(huì)對(duì)簡(jiǎn)體造成彎曲，應(yīng)引起重視。應(yīng)定時(shí)對(duì)回轉(zhuǎn)窯停機(jī)的位置進(jìn)行變換，不能長(zhǎng)期停在一個(gè)位置。
5)回轉(zhuǎn)窯中心調(diào)整主要是通過調(diào)整托輪的中心米調(diào)整輪帶中心，從而使回轉(zhuǎn)窯在各擋托輪的支撐下處于良好的受力狀態(tài)。
6)調(diào)整托輪采取微調(diào)觀察效果再微調(diào)的辦法，不能一步調(diào)整到位。因此，在調(diào)整之初，一定要觀察與考察擋盤受力情況。通常，軸承擋盤受力較大，則轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷也大。
7)在冷卻水供應(yīng)正常情況下，每個(gè)托輪的軸瓦溫度應(yīng)基本一致。如果其中一個(gè)托輪軸瓦的溫度高出其它3～5℃，應(yīng)視為該托輪受力過大，需要調(diào)整。
8)為了使托輪與滾罔有一個(gè)固定的良好接觸面，調(diào)整后的托輪應(yīng)使兩托輪的兩軸端中心距相等。
9)回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)下沉、支撐件磨損，使得托輪離回轉(zhuǎn)窯中心線遠(yuǎn)近不同，造成托輪受力不均。特別是輪帶與托輪長(zhǎng)期在一個(gè)位置接觸還會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕、磨損不均等現(xiàn)象。
5 用壓鉛法調(diào)整托輪
用經(jīng)緯儀或在窯中用激光檢查回轉(zhuǎn)窯軸線的方法都要求停窯并冷卻，測(cè)出的是靜止和冷態(tài)的數(shù)據(jù)。但是用壓鉛法檢查回轉(zhuǎn)窯軸線及托輪受力情況可以在動(dòng)態(tài)下進(jìn)行，與回轉(zhuǎn)窯實(shí)際運(yùn)行情況較為接近。
用壓鉛法榆查窯體軸線的彎曲情況是將2 mm直徑的保險(xiǎn)絲平行與托輪軸線放入輪帶與托輪的接觸面問碾壓，然后把碾壓過的鉛絲取下進(jìn)行分析。被壓鉛絲形狀如圖4所示。
根據(jù)壓出的鉛絲大致形狀，可判斷托輪與輪帶間的接觸受力情況及相對(duì)位置。當(dāng)鉛絲成長(zhǎng)方形時(shí)，表明托輪軸線與窯軸線平行；當(dāng)鉛絲成菱形時(shí)，表明托輪軸線與窯軸線偏斜；當(dāng)鉛絲成梯形時(shí)，止推環(huán)與軸瓦端面兩端間隙均勻，表明托輪軸線與窯軸線傾斜；當(dāng)鉛絲成梯形加菱形時(shí)，托輪軸線與窯軸線既有偏斜又有傾斜：因此，鉛絲壓出后是菱形表明托輪與輪帶處于好狀態(tài)。
當(dāng)出現(xiàn)梯形時(shí)，說明托輪軸線在垂直面傾斜，這就要求在托輪軸承座下加墊予以消除。如果某個(gè)托輪比其它托輪碾壓的鉛絲過寬或過窄，則說明該托輪受力過大或過小，也就是該托輪太靠近或遠(yuǎn)離窯的軸線。這可以向外移或向里頂該托輪來消除受力不均。
因回轉(zhuǎn)窯托輪運(yùn)行狀態(tài)非常復(fù)雜，鉛絲檢驗(yàn)法是間接測(cè)量方法，只能定性查明情況，不能定量分析，這種方法只有在積累一定經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行并作出準(zhǔn)確判斷。
6 結(jié)語
保證和保持簡(jiǎn)體軸線的直線性是回轉(zhuǎn)窯使用與維修的主要任務(wù)。即使安裝十分精確，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)發(fā)生不均勻的沉陷，托輪軸瓦、托輪表面、輪帶內(nèi)外網(wǎng)的磨損，各處溫度的較大變化都可能使窯回轉(zhuǎn)的幾何位置發(fā)生變化。必須在運(yùn)轉(zhuǎn)或是榆修中根據(jù)窯的運(yùn)行情況，對(duì)軸線進(jìn)行檢杏與校正。
總之，回轉(zhuǎn)窯托輪的調(diào)整需要在對(duì)回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)各部件全面檢查的基礎(chǔ)上；做出準(zhǔn)確判斷，制定出調(diào)整方案才能實(shí)施。對(duì)托輪運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的軸瓦發(fā)熱、窯體振動(dòng)、托輪嘯叫等現(xiàn)象要引起足夠重視，以上現(xiàn)象提示應(yīng)該對(duì)回轉(zhuǎn)窯托輪實(shí)施調(diào)整。一些石灰廠出現(xiàn)的托輪斷軸、大齒輪齒斷裂、軸瓦燒損、球面瓦碎裂幾乎都是因?yàn)橥休喺{(diào)整不當(dāng)造成的。因此，應(yīng)根據(jù)回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行情況確定調(diào)整周期及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。一般情況下應(yīng)半年左右調(diào)整一次，只有這樣才能保證回轉(zhuǎn)窯的長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
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