回转窑托轮的调整——4d0da182-6ead-11ec-bce8-7cb59b590d7d回转窑托轮的调整(二)2回转窑筒体轴向运动的控制由前所述,回转窑筒体因倾斜放置,在运转时发生沿轴向下窜是必然的如果不加控 制就会发生掉窑或窑体下炕的重大设备事故这种事故确实在一些水泥厂中发生过,如抚 顺水泥厂但是,如果采取一定的措施,使回转窑筒体在运转时不发生窜动是完全可能的 可是这样做会导致托轮和轮带表面的磨损不均,表面母线出现凹凸现象,大小齿轮两侧很 快出现台棱,有时由此会引发不应有的事故因此必须对窑体的窜动进行控制2.1回转窑筒体轴向运动控制要求为了保证回转窑筒体能够有规律地作上下往复窜动,控制的核心是窜动速度由上文 对63.5mX145m回转窑筒体窜动的实例分析中可见:如果不加控制,其下窜速度是很大 的,每分钟达3.8mm显然,这样大的窜动速度必然会加剧托轮、轮带和大小齿轮的磨损, 有害无益长期使用经验表明,下一个周期回转窑筒体的往复运动时间可以有效避免传统窑型的 轮带、托轮表面和大小齿轮的不均匀磨损,即回转窑筒体约1 R/min控制在24h左右也 就是说,在保证支承轮、轮带和大小齿轮沿宽度方向均匀磨损的前提下,窑体的移动速度 越小越好。
经讨论,认为窑体上窜时间为8h,下窜时间为16h较为合适在以前设计的回 转窑中,窑体的往复距离约为50mm因此,窑体向上运动速度为vs=50/8=6.25mm/h,即 窑体每转向上运动约0.104mm;窑体下窜速度VD=50/16=3.125mm/h,即窑体下窜速度约为 每转0.05mm对于新型干法预分解窑,窑筒速度n1=3~4R/min,是传统窑的3~4倍使用 时间不太长,这方面的经验还没有总结但从保持相同磨损率的角度来看,窑体上下往复 一个周期的时间应缩短,为传统窑型的1/3~1/4,即8~6h,平均7h上沟道时间应控制在 2.5~3.0h,下沟道时间应控制在4.5~5.0h左右这样,上下运动的速度同时提高3~4倍窑体上下窜动的距离近来有减小的趋势发展以前一般都设计在50mm左右,而现在 有设计为10〜15mm的这样,托轮和小齿轮的宽度就都可以减小,不必像以前托轮比轮 带、小齿轮比大齿圈起码宽50mm以上同时也会简化窑头和窑尾密封的结构,从而大大 改善其密封效果,还会减轻托轮和小齿轮两侧出现凸肩、轮带和大齿圈两侧出现压延卷边 的现象,从而可延长它们的使用寿命2.2回转窑筒体轴向运动的控制方法为防止回转窑筒体因轴向窜动不当而产生事故,在结构上设计了三种挡轮装置:不吃 力挡轮或称信号挡轮、吃力挡轮和液压挡轮。
前两种应用已久,至今也仍有应用,后一种 出现较晚,比较先进,现在在较大的回转窑上普遍应用易挡轮和硬挡轮不具有沿轴向向上推动窑筒的功能,只能在窑轴向下移动到一定位置 时停止向下移动因此,如果不采取措施,回转窑筒体将通过轮带侧面与挡轮外锥面或外 圆表面的接触被挡轮挡住,不再轴向移动这样,窑体将始终在固定的轴向位置旋转显 然,这不是人们所期望的此外,不费力的止动轮不具备平衡窑体向下力的能力即使它 发出信号,操作员也无能为力为了防止这种止动轮损坏,必须停止回转窑因此,我们 必须努力使窑体产生一个向上的力,以平衡向下的力当信号停止轮发出信号时,向上的 力将起作用,迫使窑体向上移动对于硬挡轮,虽然它可以平衡窑体的向下力,不会造成设备事故,但窑体永远处在轴向一个固定位置上运转也是十分不利的于是 产生了歪斜托轮调整法2.2.1斜惰轮调整方法带有吃力挡轮和不吃力挡轮的回转窑,普遍采用歪斜托轮调整法使回转窑筒体按所需 要的规律上下往复窜动2.2.1.1歪斜托轮调整法的原理如图5a所示,当托轮的轴向中心线与回转窑筒体的轴向中心线完全平行时,托轮和 轮带在接触点的平均圆周速度但是,当托轮轴向中心线调与窑筒的轴向中心线0形成一个小角度,即支承轮和轮带接触处的平均圆周速度。
它们之间的关系如图5b所示,支撑轮的平均圆周速度方向也与支撑轮和轮带0角的横向 中心线?它被分解为横向平均速度s和轴向平均速度X显然,s=V1,即等于轮胎 的平均圆周速度,且方向相同支承轮的轴向平均速度x迫使窑体沿同一方向缓慢移动 由于周向弹性滑动始终存在,窑体在旋转时会轴向移动对于轮胎上的某一点,这是一种 螺旋运动,即所谓的“螺旋效应”该点的移动方向与a.托轮与窑体中心线平行b.托轮中心线歪斜图5歪斜托轮调整法的原理分析图为了稳定窑筒的位置,必须使轴向平均速度,x等于窑体弹性滑动的下窜速度vx根据图5b所示的速度关系得:将公式(15)替换为公式(23),有:(23)(24)消去u1后可得托轮轴向中心线的歪斜角0为:(25)式中:就是保持通过调歪托轮所产生的上窜速度与窑体下窜速度平衡时托轮中心所 调歪的歪斜角,单位为度其余符号同前托轮歪斜0角之后,托轮两端轴承的中心其 相对位移由图5b所示的关系可利用下式计算:e = lsin0(mm)式中:e 一两个托轮轴承中心的相对位移,mm;l 一两个托轮轴承中心的跨距,mm;其 余符号同前26)现以不带液压挡轮的63.5mX145m回转窑为例来计算托轮中心线最小的歪斜角0和 (26)式中的e。
63.5mX145m 回转窑坡度为 TGa=0.03502,cosB=cos30°=0.86603,P=0.11, 托轮材料为zg55,轮带材料为ZG45,因此,系数取0.001,回转窑筒体速度n1=1R/min 这些已知值可通过将其代入方程(25)0(0° 00'57 〃)进行计算托轮两轴承中心跨距l = 1500mm,将0值代入(26)式中,可计算出两轴承中心的相对 位移量为0.42mm约1R/min6 3.5mX145m回转窑,只要支撑轮的轴向中心线倾斜0=57“,由此产生 的向上窜流速度与向下窜流速度相平衡也就是说,在这种情况下,理论上回转窑可以在 一定的轴向位置稳定运行由于该方法是从速度平衡的角度进行分析的,因此也称为速度 分析法2.2.1.2歪斜托轮调整法托轮歪斜方向的判别支撑轮偏转方向的调整非常重要如果方向相反,窑体向下运动会加快,甚至会发生 落窑事故,造成巨大的经济损失如果两个支撑轮的方向调整错误,将导致车轮皮带顶部 损坏固定铁,加速磨损和过早失效例如,在60m预分解窑内的鲁南水泥厂64mX60m, 一夜之间发生了一起轮带打掉7个铁挡的事故托轮歪斜方向的判别基本上有三种方法:(1)速度分析法速度分析方法是将速度分解为径向速度或横向速度和轴向速度。
X的方向是窑体的移 动方向,支承轮轴到中心线KL的方向是支承轮应倾斜的方向,如图5B所示这种方法的特点是不易发生错误,所以比较稳妥可靠但比较复杂,一是需要绘图, 二是需要有一定的矢量分析知识对一般工人来说,判别就有一定困难2)经济判别法一一正面轮胎法观察者面向轮带,托轮和轮带接触处的圆周线速度在水平面投影方向指向窑体的中心 方向,若窑筒体需要向下窜动,即向观察者的右臂方向窜动,则托轮的轴向中心线应向以 托轮轴向和横向交叉中心点为轴心的顺时针方向偏斜若窑体需要向上窜动,即向观察 者的左臂方向窜动,则托轮的轴向中心线应向逆时针方向偏斜一个角,如图6所示图6支承轴向中心线偏转方向的判别(3)俯仰规律的判别方法经验判别法虽然比速度分析法简单一些,既不需要绘图,也不需要失量分析的过多知 识,但用起来不太方便因为托轮轴向中心线围绕c点的歪斜方向离开了人体,所以很容 易搞错,最简单的方法就是把窑体的窜动方向、窑体的转动方向和托轮轴向中心线应该歪 斜的方向集中在人的两只手上不管用左手还是右手,手心都要向上,即仰手判别人们 把这种方法的规律称为仰手律使用此方法判断支撑轴相对于中心线的偏转方向时,首先紧握双手,伸直拇指,手掌 向上,即举起手,如图7所示。
然后,拇指指向窑体需要或想要移动的方向,其他四个手 指的卷曲方向与窑体的旋转方向相同,然后,四个手指中间接头顶点的连接线1将与平行 于拇指0的窑体纵向中心线2相交,斜线1的倾斜方向是支撑轴应倾斜至中心线的方向 请注意,调整支承辊时,同一齿轮的两个支承轴相对于中心线的倾斜方向必须相同,如图 5B所示a.左手仰手律b.右手仰手律图7仰手律当使用俯仰定律来判断支承轴相对于中心线的倾斜方向时,最重要的是选择左手或右 手如果正确选择了手,通常不会出现错误否则,将导致所有错误将拇指与窑体中心 线平行,并指向需要移动的方向如果窑体绕中心线顺时针旋转,请使用右手,见图7b 如果窑体绕其纵向中心线逆时针旋转,则使用左手,见图7a用这种方法来判别托轮轴向中心线应该歪斜的方向十分简单,而且还特别容易记忆, 所以应用非常广泛2.2.1.3采用歪斜托轮调整法应注意的问题斜托轮的调整方法对控制回转窑筒体的运动非常有效,操作相对简单,因此得到了广 泛的应用但由于管理不善,托轮经常出现混乱,导致窑筒同心度偏差过大,各块受力不 合理或不均匀,托轮及轮带磨损过快,托轮轴承烧损,托轮、轮带落渣、掉块,严重开裂, 增加筒体、托轮负荷等。
如淮海水泥厂65.8mX97m回转窑,四块支撑,一旦因托轮混乱, 筒体直线度严重超差,导致托轮轴承长期高温,瓦严重烧损,托轮边缘断裂,滚筒皮带两 侧也出现多处裂纹通过对窑体进行找正,对托辊进行轻微处理,较好地解决了托辊轴承 温度多年过高,严重影响生产的问题因此,有必要指出使用斜托轮调整方法时应注意的 几个问题1)调整挡位选择对于新安装的回转窑,支承轮的调整应从进料端的支承开始尽量使托轮的轴向中心 线靠近窑体的出料端或烧成带平行于窑体的中心线,尽量避免在靠近大齿圈的支架上进行 调整,如图8[5]所示。