论文部分内容阅读
[摘 要]在化工、冶金、建材、有色金属等各个行业中，回转窑有着广泛的应用。它是一种热加工设备，也是企业生产过程中的核心关键。本文首先概述了挡轮结构，其次，就回转窑液压挡轮的问题及改造进行了较为深入的探讨，提出了自己的建议和看法，具有一定的参考价值。
[关键词]回转窑 液压挡轮 问题 改造
中图分类号：TG333.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）17-544-01
1.前言
在化工、冶金、建材、有色金属等各个行业中，回转窑有着广泛的应用。它是一种热加工设备，也是企业生产过程中的核心关键。在回转窑的设计过程当中，关键部件（托轮、筒体、轮带、驱动装置）的改进及设计尤其重要，与此同时辅助装备的优化与改进却被忽略。挡轮装置在回转窑中虽然是不起眼的小设备，却有着至关重要的作用。如果挡轮装置出现问题，回转窑轻则导致生产速度下降产量减小，重则停止生产、进行检修，严重影响到回转窑的生产率，导致企业的生产量降低。由此可见，液压挡轮的稳定性直接影响到企业的经济效益。
2.挡轮结构介绍
2.1机械挡轮（普通挡轮）
在与齿圈相邻的轮带两边，安装有成对的机械挡轮，挡轮能不能转动决定了筒体能否上窜或者是下滑，所以机械挡轮也称作信号挡轮。在运行过程中，机械挡轮只能够限制到筒体在轴向上受到的力，而没有其他外力来推动筒体向上窜动，必须要依靠在轴线上跟挡轮不平行安装的托轮来产生向上的力。然而，这种方法本身就存有很大的隐患和缺点。不过机械挡轮主要适用于小型窑体，不再是主流了。
2.2液压挡轮
由于市场的拓展，小型窑体逐渐向大型化发展，在这样的形势下，机械挡轮的缺点更是暴露无遗。于是液压挡轮应运而生。液压挡轮的托轮和轮带轴线相对于平行，窑体在重力作用下能够下滑。滑至下止点时，液压油泵经限位开关开启，通过液压油的压力驱动窑体和挡轮使其上窜。当达到上止点时，限位开关被触动，从而使得油泵断电，滑阀变向，窑体在重力作用下向下滑动，不断的进行上述动作。
在我国，液压挡轮的主要结构为：挡轮安装在滑座上，该滑座有两个导向套筒，这两个套筒有两个导向轴穿过，挡轮液压缸跟导向轴都安装于支座上，滑座可沿着导向轴往复运作。
工作原理：挡轮通过侧斜面跟轮带直接接触，液压缸中的活塞推动挡轮，从而带动回转窑上窜。液压力推动活塞上窜，自重力则实现了筒体的下滑。液压挡轮具有的特点：具有很高的油压（7～8 MPa）；向上的推力很大；窑体上窜的距离很小（50～100 mm）；移动速度慢（0.3～0.5 mm/min）。这种高压、小流量特点要求液压缸必须具有足够的强度以及能够承受很高的压力密封性能。同时，对各个部件的加工精度也有很严格的要求。当然，该液压缸也存有一定的问题：使用寿命短、密封失效、内泄大、产生爬行、不便于维护。在我国液压缸直接推动挡轮的结构形式一直没有改变，而液压控制系统在逐渐改进。
3.稀油站齿轮泵故障
稀油站齿轮泵投入使用一段时间后，会出现如下问题：电动机输出端产生较大振动，垂直振动2.5mm/s，水平振动2.0mm/s；异常的规律性的冲击噪声。对齿轮泵进行拆解之后发现，联轴器的弹性梅花胶块被损坏、侧面出现局部磨损。主要原因是设备在制造安装的过程中电动机的输出轴和齿轮泵的输入轴存有较大的同轴度误差。如何避免上述问题呢？弹性套柱销联轴器具有补偿两轴相对偏移、减振以及缓冲的性能，而且其制造容易、结构简单、维修方便、可操作性强。所以可将梅花形弹性联轴器改为弹性套柱销联轴器。在投入使用之后，发现电动机的垂直振动值为1.9mm/s，水平振动值为1.2mm/s。
4.液压挡轮的限位行程开关失灵
4.1问题及原因分析
自投料生产以来，窑筒体经常会发生上行、下滑到位后不能自动换向，严重时超过许可的行程范围，造成窑头、窑尾密封损坏，系统漏风严重等问题。
失灵原因分析：粉尘容易影响开关机械部分，造成行程开关接触不良或卡死。为了解决这一问题，可在液压挡轮装置的导向轴两端安装限位挡铁。当中控室的操作人员发现窑在规定的时间内没有完成上窜或者是下滑的行程时（上行及下滑速度稳定在2～3mm/h以下），通知工人到现场进行观察，如发现窑体到位就强制按下相应的限位行程开关小凸轮进行换向。
4.2解决措施
可将原来的接触式行程开关改换为非接触式接近开关。接近开关的优点：内部无机械触点，抗震防尘、不易损坏、便于调整液压挡轮行程。用防爆非接触式接近开关Bi5- G18- Y1代替原来的JW2- 11Z/3 5组合接触式行程开关。检测距离约为2～15mm。
5.液压挡轮下轴承端盖螺栓断裂
5.1現象
在窑体上移过程中，主电动机电流高，液压挡轮轴承腔内发出异常声响、上行压力大（最高时油压为12MPa），液压挡轮下轴承端盖连接螺栓因受力大而剪断。
5.2原因分析
在液压挡轮的安装过程中，理论上要求挡轮与窑体的中心线处在同一个平面，这样可实现轮带与挡轮表面是理想的纯滚动摩擦。当挡轮与窑体的中心线有较大偏差时，挡轮表面就会产生由轮带引发的向上或向下的摩擦力。当挡轮偏向于轮带的啮出方向时，产生向上的摩擦力，导致挡轮上窜，严重时造成整个挡轮拔起脱落，此现象是严格禁止的；当挡轮偏向于轮带的啮入方向时，产生向下的摩擦力，导致挡轮下部的推力轴承受力过大，严重时造成轴承损坏。为了避免前者情况的发生，在实际安装时要求将挡轮中心线调整到偏向于轮带的啮入方向。
综上所述，窑筒体中心线与挡轮中心线的安装距离偏大导致挡轮下部的推力轴承受力过大，从而使得下轴承端盖固定螺栓剪断及轴承腔内发生周期性异响。除此之外，螺栓的强度不足及扭紧力矩不合理也会造成螺栓断裂。
5.3解决措施
（1）更换挡轮下轴承端盖连接螺栓，既要保证每个螺栓的拧紧力矩达到均匀一致，又要使每个螺栓均匀受力。M24×50 12.9级螺栓的扭紧力矩为915N·m。为了避免挡轮下轴承端盖连接螺栓剪断现象在，可加装小托轮。
（2）在挡轮固定机座螺栓处的基础上焊接两枚调节螺栓（M30×70）。松开挡轮机座固定螺栓，通过调解螺栓的松紧度，使挡轮中心线跟筒体中心线逐渐靠近，调节量：2mm。为了保证调节的尺寸精度，在调节时使用两个百分表来作为测量工具。调节完成后拧紧挡轮机座螺栓。
参考文献：
[1] 王广强. Φ4m×60m回转窑液压挡轮油缸漏油的应急处理[J].水泥. 2009（02）：112- 114.
[2] 李东风，陈新平. 液压挡轮原理及结构的分析比较[J]. 中国水泥. 2009（06）：120- 124.
[3] 唐全胜. 回转窑挡轮液压站的自动控制故障及处理措施[J].水泥工程. 2009（03）：154- 158.
[4] 罗虹. 沙特10000t/d回转窑挡轮液压站的设计特点[J]. 水泥. 2006（11）：109- 114.
[5] 陈霖. Ф4m×60m回转窑液压推力挡轮行程限位装置的改造[J]. 水泥. 2006（11）：123- 125.
[关键词]回转窑 液压挡轮 问题 改造
中图分类号：TG333.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）17-544-01
1.前言
在化工、冶金、建材、有色金属等各个行业中，回转窑有着广泛的应用。它是一种热加工设备，也是企业生产过程中的核心关键。在回转窑的设计过程当中，关键部件（托轮、筒体、轮带、驱动装置）的改进及设计尤其重要，与此同时辅助装备的优化与改进却被忽略。挡轮装置在回转窑中虽然是不起眼的小设备，却有着至关重要的作用。如果挡轮装置出现问题，回转窑轻则导致生产速度下降产量减小，重则停止生产、进行检修，严重影响到回转窑的生产率，导致企业的生产量降低。由此可见，液压挡轮的稳定性直接影响到企业的经济效益。
2.挡轮结构介绍
2.1机械挡轮（普通挡轮）
在与齿圈相邻的轮带两边，安装有成对的机械挡轮，挡轮能不能转动决定了筒体能否上窜或者是下滑，所以机械挡轮也称作信号挡轮。在运行过程中，机械挡轮只能够限制到筒体在轴向上受到的力，而没有其他外力来推动筒体向上窜动，必须要依靠在轴线上跟挡轮不平行安装的托轮来产生向上的力。然而，这种方法本身就存有很大的隐患和缺点。不过机械挡轮主要适用于小型窑体，不再是主流了。
2.2液压挡轮
由于市场的拓展，小型窑体逐渐向大型化发展，在这样的形势下，机械挡轮的缺点更是暴露无遗。于是液压挡轮应运而生。液压挡轮的托轮和轮带轴线相对于平行，窑体在重力作用下能够下滑。滑至下止点时，液压油泵经限位开关开启，通过液压油的压力驱动窑体和挡轮使其上窜。当达到上止点时，限位开关被触动，从而使得油泵断电，滑阀变向，窑体在重力作用下向下滑动，不断的进行上述动作。
在我国，液压挡轮的主要结构为：挡轮安装在滑座上，该滑座有两个导向套筒，这两个套筒有两个导向轴穿过，挡轮液压缸跟导向轴都安装于支座上，滑座可沿着导向轴往复运作。
工作原理：挡轮通过侧斜面跟轮带直接接触，液压缸中的活塞推动挡轮，从而带动回转窑上窜。液压力推动活塞上窜，自重力则实现了筒体的下滑。液压挡轮具有的特点：具有很高的油压（7～8 MPa）；向上的推力很大；窑体上窜的距离很小（50～100 mm）；移动速度慢（0.3～0.5 mm/min）。这种高压、小流量特点要求液压缸必须具有足够的强度以及能够承受很高的压力密封性能。同时，对各个部件的加工精度也有很严格的要求。当然，该液压缸也存有一定的问题：使用寿命短、密封失效、内泄大、产生爬行、不便于维护。在我国液压缸直接推动挡轮的结构形式一直没有改变，而液压控制系统在逐渐改进。
3.稀油站齿轮泵故障
稀油站齿轮泵投入使用一段时间后，会出现如下问题：电动机输出端产生较大振动，垂直振动2.5mm/s，水平振动2.0mm/s；异常的规律性的冲击噪声。对齿轮泵进行拆解之后发现，联轴器的弹性梅花胶块被损坏、侧面出现局部磨损。主要原因是设备在制造安装的过程中电动机的输出轴和齿轮泵的输入轴存有较大的同轴度误差。如何避免上述问题呢？弹性套柱销联轴器具有补偿两轴相对偏移、减振以及缓冲的性能，而且其制造容易、结构简单、维修方便、可操作性强。所以可将梅花形弹性联轴器改为弹性套柱销联轴器。在投入使用之后，发现电动机的垂直振动值为1.9mm/s，水平振动值为1.2mm/s。
4.液压挡轮的限位行程开关失灵
4.1问题及原因分析
自投料生产以来，窑筒体经常会发生上行、下滑到位后不能自动换向，严重时超过许可的行程范围，造成窑头、窑尾密封损坏，系统漏风严重等问题。
失灵原因分析：粉尘容易影响开关机械部分，造成行程开关接触不良或卡死。为了解决这一问题，可在液压挡轮装置的导向轴两端安装限位挡铁。当中控室的操作人员发现窑在规定的时间内没有完成上窜或者是下滑的行程时（上行及下滑速度稳定在2～3mm/h以下），通知工人到现场进行观察，如发现窑体到位就强制按下相应的限位行程开关小凸轮进行换向。
4.2解决措施
可将原来的接触式行程开关改换为非接触式接近开关。接近开关的优点：内部无机械触点，抗震防尘、不易损坏、便于调整液压挡轮行程。用防爆非接触式接近开关Bi5- G18- Y1代替原来的JW2- 11Z/3 5组合接触式行程开关。检测距离约为2～15mm。
5.液压挡轮下轴承端盖螺栓断裂
5.1現象
在窑体上移过程中，主电动机电流高，液压挡轮轴承腔内发出异常声响、上行压力大（最高时油压为12MPa），液压挡轮下轴承端盖连接螺栓因受力大而剪断。
5.2原因分析
在液压挡轮的安装过程中，理论上要求挡轮与窑体的中心线处在同一个平面，这样可实现轮带与挡轮表面是理想的纯滚动摩擦。当挡轮与窑体的中心线有较大偏差时，挡轮表面就会产生由轮带引发的向上或向下的摩擦力。当挡轮偏向于轮带的啮出方向时，产生向上的摩擦力，导致挡轮上窜，严重时造成整个挡轮拔起脱落，此现象是严格禁止的；当挡轮偏向于轮带的啮入方向时，产生向下的摩擦力，导致挡轮下部的推力轴承受力过大，严重时造成轴承损坏。为了避免前者情况的发生，在实际安装时要求将挡轮中心线调整到偏向于轮带的啮入方向。
综上所述，窑筒体中心线与挡轮中心线的安装距离偏大导致挡轮下部的推力轴承受力过大，从而使得下轴承端盖固定螺栓剪断及轴承腔内发生周期性异响。除此之外，螺栓的强度不足及扭紧力矩不合理也会造成螺栓断裂。
5.3解决措施
（1）更换挡轮下轴承端盖连接螺栓，既要保证每个螺栓的拧紧力矩达到均匀一致，又要使每个螺栓均匀受力。M24×50 12.9级螺栓的扭紧力矩为915N·m。为了避免挡轮下轴承端盖连接螺栓剪断现象在，可加装小托轮。
（2）在挡轮固定机座螺栓处的基础上焊接两枚调节螺栓（M30×70）。松开挡轮机座固定螺栓，通过调解螺栓的松紧度，使挡轮中心线跟筒体中心线逐渐靠近，调节量：2mm。为了保证调节的尺寸精度，在调节时使用两个百分表来作为测量工具。调节完成后拧紧挡轮机座螺栓。
参考文献：
[1] 王广强. Φ4m×60m回转窑液压挡轮油缸漏油的应急处理[J].水泥. 2009（02）：112- 114.
[2] 李东风，陈新平. 液压挡轮原理及结构的分析比较[J]. 中国水泥. 2009（06）：120- 124.
[3] 唐全胜. 回转窑挡轮液压站的自动控制故障及处理措施[J].水泥工程. 2009（03）：154- 158.
[4] 罗虹. 沙特10000t/d回转窑挡轮液压站的设计特点[J]. 水泥. 2006（11）：109- 114.
[5] 陈霖. Ф4m×60m回转窑液压推力挡轮行程限位装置的改造[J]. 水泥. 2006（11）：123- 125.