论文部分内容阅读
[摘 要]讲述了烧结厂所应用的一种带冷机，阐述了该机型托辊在实际应用过程中出现的问题，通过问题分析，设计了一种新型的耐高温托辊密封结构，对原有托辊进行升级改造，达到了理想效果。
[关键词]带冷机；烧结；改造；托辊；密封
中图分类号：Y631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0238-01
前言
一种型号带冷机为我公司为国外某烧结厂改造项目带冷机工程提供的配套设备，运送物料为热烧结矿，进料温度为750～900℃，小时处理量为150t。经用户反映，前期设备带冷机托辊在使用过程中，轴及密封端盖之间经常被粉尘堵死，导致托辊组滚轮无法转动，设备经常停车，给用户造成减产及相应的经济损失。
1问题分析
针对以上用户提出的问题进行分析，设备运行环境为高温条件，使用现场十分恶劣，粉尘及细小颗粒较多，且前期设备托辊组中轴与密封端盖之间为毡圈密封。高温环境加速了毡圈的磨损及老化，托辊轴及密封毡圈之间出现缝隙并逐渐增大，使得粉尘及细小颗粒进入托辊内腔，久而久之造成轴承无法正常转动，轴及密封端盖之间被粉尘堵死。而多个托辊组发生此现象时，导致托辊与由托辊承载的台车链条之间由原来的相对转动变为相对滑动，加大了台车运行阻力及电机实际运行功率。当运行阻力大于电机功率时，导致带冷机停车，严重时甚至会损坏电机及传动部件，为用户造成经济损失。
基于以上问题及所引起的原因，重新设计改进了一种密封结构，该密封结构不仅应用于高温环境，且对粉尘及细小颗粒起到了良好的密封作用。
2 改造方案技术原理及理论依据
为了克服用户使用现场高温条件限制及确保多粉尘及细小颗粒条件下托辊的正常使用，本项目改变以往毡圈密封结构型式，设计了一种内、外环组合式的迷宫密封结构，保证良好密封效果同时确保了设备的平稳运行。
毡圈密封属于接触式密封，因本设备运行于高温環境，高温加快了密封毡圈的磨损及老化，且现场环境恶劣，粉尘较大，当毡圈磨损时，粉尘易于从轴与毡圈间的缝隙进入托辊内腔，使轴承卡死而无法转动。改造设计的迷宫密封属于非接触式密封，由相对转对的内、外密封件组成。其中内密封件与轴固定，静止不动，外密封件与滚轮联接，做圆周旋转运动。内、外密封环间留有间隙，做成凹凸状迷宫结构，迷宫间可填入润滑脂以加强密封效果。
迷宫密封属于非接触式密封，且内、外密封环材质为碳钢，可应用于带冷机高温环境；内、外环间的迷宫间隙可有效防止粉尘等进入，在恶劣应用环境下密封效果相当可靠。
3 改造实施步骤
3.1使用现场环境分析
本设备使用现场为高温条件，进料温度为750～900℃，且设备现场粉尘及细小颗粒较多，使用环境极其恶劣。在带冷机托辊中，需设计一种非接触式密封结构，不但能应用于高温条件，而且还要在多粉尘的环境下保持可靠的密封效果。
3.2方案及产品设计
在分析了设备使用现场及环境条件后，设计了一种非接触式的迷宫密封结构，如图1所示改进后托辊。
迷宫密封结构由相对转动的内、外密封件，轴及滚轮组成。其中内密封件与轴通过紧定螺钉联接，静止不动，外密封件与滚轮螺栓联接，做旋转运动。在内、外密封环之间留有间隙，做成迷宫状，迷宫间可填入润滑脂以加强密封效果，防止粉尘进入。
3.3工艺设计及产品出图
设计完成后，对其零件进行工艺设计，主要包括机加工艺及热处理工艺的设计。在保证零部件性能的同时优化加工方法，达到加工方便，节约成本的目的。
3.4产品制造、验收及发货
产品图纸入库后，生产部门根据图纸及工艺进行排产生产，之后进行场内检查及验收，合格后发运到设备应用现场。
4 终述
设备发运现场安装后，经1个月试运行，用户反映整体设备使用状况良好。改进设计后的托辊密封效果良好，无粉尘进入，无卡死现象发生。该带冷机配套设备中上、下托辊共286个，经初步估计，改进后的承载托辊可有效避免关键部件更换及停产维修带来的损失，年经济效益可达20万元以上。
该型托辊可广泛应用于钢铁厂、烧结厂等高温环境，粉尘较大条件下作业的物料输送场合。
参考文献
[1]林金柱三钢烧结机余热利用现状及技术进展探讨[J]节能：2010年03期.
[2]成大先.《机械设计手册（第五版）》.机械工业出版社 2010-01.
[3]孙时元.最新中国选矿设备手册[M].北京： 机械工业出版社.
[关键词]带冷机；烧结；改造；托辊；密封
中图分类号：Y631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0238-01
前言
一种型号带冷机为我公司为国外某烧结厂改造项目带冷机工程提供的配套设备，运送物料为热烧结矿，进料温度为750～900℃，小时处理量为150t。经用户反映，前期设备带冷机托辊在使用过程中，轴及密封端盖之间经常被粉尘堵死，导致托辊组滚轮无法转动，设备经常停车，给用户造成减产及相应的经济损失。
1问题分析
针对以上用户提出的问题进行分析，设备运行环境为高温条件，使用现场十分恶劣，粉尘及细小颗粒较多，且前期设备托辊组中轴与密封端盖之间为毡圈密封。高温环境加速了毡圈的磨损及老化，托辊轴及密封毡圈之间出现缝隙并逐渐增大，使得粉尘及细小颗粒进入托辊内腔，久而久之造成轴承无法正常转动，轴及密封端盖之间被粉尘堵死。而多个托辊组发生此现象时，导致托辊与由托辊承载的台车链条之间由原来的相对转动变为相对滑动，加大了台车运行阻力及电机实际运行功率。当运行阻力大于电机功率时，导致带冷机停车，严重时甚至会损坏电机及传动部件，为用户造成经济损失。
基于以上问题及所引起的原因，重新设计改进了一种密封结构，该密封结构不仅应用于高温环境，且对粉尘及细小颗粒起到了良好的密封作用。
2 改造方案技术原理及理论依据
为了克服用户使用现场高温条件限制及确保多粉尘及细小颗粒条件下托辊的正常使用，本项目改变以往毡圈密封结构型式，设计了一种内、外环组合式的迷宫密封结构，保证良好密封效果同时确保了设备的平稳运行。
毡圈密封属于接触式密封，因本设备运行于高温環境，高温加快了密封毡圈的磨损及老化，且现场环境恶劣，粉尘较大，当毡圈磨损时，粉尘易于从轴与毡圈间的缝隙进入托辊内腔，使轴承卡死而无法转动。改造设计的迷宫密封属于非接触式密封，由相对转对的内、外密封件组成。其中内密封件与轴固定，静止不动，外密封件与滚轮联接，做圆周旋转运动。内、外密封环间留有间隙，做成凹凸状迷宫结构，迷宫间可填入润滑脂以加强密封效果。
迷宫密封属于非接触式密封，且内、外密封环材质为碳钢，可应用于带冷机高温环境；内、外环间的迷宫间隙可有效防止粉尘等进入，在恶劣应用环境下密封效果相当可靠。
3 改造实施步骤
3.1使用现场环境分析
本设备使用现场为高温条件，进料温度为750～900℃，且设备现场粉尘及细小颗粒较多，使用环境极其恶劣。在带冷机托辊中，需设计一种非接触式密封结构，不但能应用于高温条件，而且还要在多粉尘的环境下保持可靠的密封效果。
3.2方案及产品设计
在分析了设备使用现场及环境条件后，设计了一种非接触式的迷宫密封结构，如图1所示改进后托辊。
迷宫密封结构由相对转动的内、外密封件，轴及滚轮组成。其中内密封件与轴通过紧定螺钉联接，静止不动，外密封件与滚轮螺栓联接，做旋转运动。在内、外密封环之间留有间隙，做成迷宫状，迷宫间可填入润滑脂以加强密封效果，防止粉尘进入。
3.3工艺设计及产品出图
设计完成后，对其零件进行工艺设计，主要包括机加工艺及热处理工艺的设计。在保证零部件性能的同时优化加工方法，达到加工方便，节约成本的目的。
3.4产品制造、验收及发货
产品图纸入库后，生产部门根据图纸及工艺进行排产生产，之后进行场内检查及验收，合格后发运到设备应用现场。
4 终述
设备发运现场安装后，经1个月试运行，用户反映整体设备使用状况良好。改进设计后的托辊密封效果良好，无粉尘进入，无卡死现象发生。该带冷机配套设备中上、下托辊共286个，经初步估计，改进后的承载托辊可有效避免关键部件更换及停产维修带来的损失，年经济效益可达20万元以上。
该型托辊可广泛应用于钢铁厂、烧结厂等高温环境，粉尘较大条件下作业的物料输送场合。
参考文献
[1]林金柱三钢烧结机余热利用现状及技术进展探讨[J]节能：2010年03期.
[2]成大先.《机械设计手册（第五版）》.机械工业出版社 2010-01.
[3]孙时元.最新中国选矿设备手册[M].北京： 机械工业出版社.