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摘要：在烧结作业中主要设备就是带式烧结机，整个工作的过程由星轮连续转动产生动力带动台车从下部的轨道上升至水平轨道，在星轮齿板的运作下推动台车卡轮，在一连串的推动下台车卡轮完成一系列的运动。台车列就在这样的运动下不停的运行至烧结机的机尾，而当台车至烧结机尾后，尾部的弯道以及星轮齿板共同作用控制台车将烧结矿卸下完成作业。由于烧结矿的重量加之台车自身存在的重量，就会在星轮的中心部位产生一个力矩，而在这样的力矩作用下，台车就会向头部运动。主要的作用原理是：尾部星轮齿板同经过了尾部弯道进入回车道的台车的卡轮间产生一个推力，该推力的摩擦分力方向指向上部，因而促使台车向前追赶前列台车，从而经过回车道向烧结机头部运动。下一列台车卡轮摆平后又会受到星轮转动而致使齿板产生的推力的作用，重复以上动作，从而使得烧结机反复运动，这就是烧结机的整个工作过程和工作原理。对于我国目前的烧结机来说，由于结构都是尾部摆架式，因此无论台车规格如何，都会在从上部回车道进入下部时产生搭肩而造成不同程度的起拱。所谓的起拱现象就是由于台车的后轮出现上台离开轨道，在进入回车道后无法接触到下轨道的现象，一般的起拱高度在1cm到5cm之间。通过对起拱现象的长期观察，笔者对起拱现象的消除提出了一些小建议：通过减小作用在台车卡轮上由于星轮齿板产生的推力作用下而出现的向上摩擦力降低起拱现象的产生。
关键词：带式烧结机；台车起拱；原因分析；措施
1 台车起拱现象及分析
1.1 台车起拱现象
主要现象表现为烧结机上行平面台车前轮起拱，烧结机下行平面台车后轮起拱。上行台车走出烧结机头部传动星轮后就出现前轮起拱现象，烧结机下行平面台车走出尾部星轮后就发生后轮起拱现像。经过观察上行台车走出头部传动星轮前，前轮受头部星轮齿板的推力作用向前运动，而后轮在出头部星轮前没有受到齿板的推力。下行台车在走出尾部星轮前是后轮受到尾部星轮齿板的推力作用向前运行，而前轮在出尾部星轮前没有受到尾部星轮齿板的推力。
1.2 上行台车起拱力学分析
针对此问题进行理论力学分析。首先台车起供说明对台车有向上的力存在，根据现场观察烧结机台车起供现象发现，起供位置在烧结机平面烧结机台车出头部星轮位置上。因此认为是头部星轮齿板对烧结机台车有向上的力的作用。具体力学分析如下：
空台车重力为64700（N）；
单个卡轮的支撑力为64700÷4=16178（N）；
通过电机额定功率反推回星轮的扭矩为615940（Nm）；
星轮的分度圆为4.136（m）；
进而可推出齿板对滚套切向力推力FD大小为：615940÷4.136=149（kN）
根据受力分析得tanα=Fr/FD；
α为水平方向的推力FD与卡轮受到齿板压力FZ的夹角；
只有当Fr大于等于单个卡轮的支持力时台车就会起拱因此可得出最小夹角值为：α≥arctanFr/FD=arctan（16178÷149000）=6.2；
当水平方向的推力FD与卡轮受到齿板压力FZ的夹角大于等于6.2度时台车就会发生起拱现象。
根据平面几何关系可知当同一段圆弧对应的轩长与母线间的夹角增加为α角时，那么这段弧对应的夹角就减少2α，当轩长不变的情况下夹角变小哪么曲率半径就增大。
由此可知当齿板压面的曲率半径变大时齿板就会对台车有向上的推力，如果与弯轨连接的连接轨上下胯裆太大等台车前轮还没有来得及降下来就挤到前一辆台车后面就会导致台车出星轮时前轮向上起供。
1.3 下行台车起拱力学分析
针对此问题进行理论力学分析。首先台车起供说明对台车后轮有向上的力存在，根据现场观察烧结机台车起供现象发现，起供位置在烧结机单棍平面烧结机台车出尾部星轮位置上。当台车进入尾部回程道时，需要尾部星轮推动回程道的台车运行，尾部星轮齿板与台车后轮轴上的卡轮接触并产生推力，由于齿板磨损齿板压面的渐开线曲率半径变大，并且卡轮与轴之间润滑不良，所以齿板与卡轮摩擦形成一个向上的摩擦分力，当此摩擦力产生的力矩大于台车一半自重的力矩时，台车后轮就会向上翘，形成起拱。同时前一个台车起拱后，还没有来得及落下，后面台车的前端已赶上来顶住了前面的台车，使前面的台车起拱后无法落下，每一台台车亦然，从而使回程道上的台车形成锯齿形。
2 台车起拱产生的危害
2.1 上平面台车起拱的危害
（1）随着台车行进，由于台车自重及物料产生的力矩大于台车端部摩擦力产生的力矩，台车重新落回到轨道上，台车端部的相对滑动，造成车体端面磨损。
（2）由于台车呈锯齿状行进，烧结机漏风严重，一定程度上了减少了烧结矿产量，降低了烧结矿质量。
2.2 下平面台车起拱的危害
（1）回车道上形成锯齿状的台车列运行过程中，由于自重的作用或头部链轮的带动，台车逐渐下滑，或瞬间坠落产生冲击，造成台车端部产生不均匀磨损，降低台车使用寿命；同时冲击力对烧结机钢结构产生较大影响。
（2）台车在尾部弯轨内形成锯齿，对尾部出口弯轨的上下轨产生不均匀的胀力，加快弯轨的磨损，降低弯轨使用寿命；该不均匀胀力还造成连接弯轨的钢结构变形、断裂等，成为故障多发点。
3 带式烧结机台车起拱的措施
在烧结机尾部弯道台车出口的整轨上加一与台车起拱高度相等的圆弧过渡段当台车端部后轮被传动齿板托起时，前轮也被圆弧段抬起，通过圆弧过渡，将台车摆正，解決烧结机回车道台车起拱的问题，达到回车道台车安全平稳运行的目的。并且加强台车车轮卡轮的润滑，尽可能使用原厂自润滑轴承，减少滚动摩擦阻力，对润滑管路加强巡检。对出问题的润滑管路要及时处理，保证烧结机滑道润滑减少阻力；利用定修时间将磨损的齿板更换掉，确保在烧结机运行过程中齿板对卡轮的力的方向始终与水平轨道方向一致。
3.1 上平面台车起拱解决办法
（1）更换新齿板；当齿冠磨损量v不小于8mm时，更换新齿板。
（2）台车端部磨光处理，减小摩擦。
（3）定期检修台车，更换磨出棱角斜面的卡轮、铜套，定期加注润滑脂，改进密封，保证卡轮手能盘动。
（4）采用外力强制台车下降。在出口轨道处加垫板压紧，让此处轨道出现一定的弧形凸起；同时，在出口处加两条压轨，进口大出口小，将后轮抬起的高度压下。这一方案将拱起高度控制在20mm左右。但这一方案治标不治本，对机架的强度，上部压轨都有影响，同时增加运行阻力。
（5）将下部直轨适当降低，使台车卡轮轨迹略低于链轮节园，同时修复磨损的里外弯轨，这样有利于台车脱离齿板减少起拱。
3.2 下平面台车起拱解决办法
（1）尾部星轮增设限力矩装置，减小星轮齿板对尾部台车的推力P现场观察发现，下平面台车向头部运动的动力来源于尾部星轮上悬挂的台车，正是这些悬挂的台车对星轮中心产生旋转力矩推动下平面台车前进；因此，尾部星轮增设限力矩装置减小悬挂台车产生的力矩，也就减小了星轮齿板对尾部台车的推力P。
（2）调整尾部摆架坠陀重量，进一步减小星轮齿板对尾部台车的推力P。
（3）定期检查台车下挠情况，检查风箱隔板有无刮卡，及早处理。减少台车运行阻力。
（4）台车跑偏，车轮缘与轨道接触，发生啃轨，运行阻力加大；台车跑偏及早进行治理，跑偏时间久了，滑道、游板磨出了痕迹在治理就困难了。
4 结语
很多烧结机使用现场对台车起拱处理的实践，说明在不对设备结构进行大的改造或更换的情况下，通过对部件的调整和改进，是能够消除台车起拱现象的。消除台车起拱，对减少烧结机漏风率提高生产效率大有益处。
参考文献
[1]董书岐，李传收，谷华，张子元，亓荣才.带式烧结机台车起拱及其改进[J].烧结球团，2005年02期.
（作者单位：承德承钢工程技术有限公司）
关键词：带式烧结机；台车起拱；原因分析；措施
1 台车起拱现象及分析
1.1 台车起拱现象
主要现象表现为烧结机上行平面台车前轮起拱，烧结机下行平面台车后轮起拱。上行台车走出烧结机头部传动星轮后就出现前轮起拱现象，烧结机下行平面台车走出尾部星轮后就发生后轮起拱现像。经过观察上行台车走出头部传动星轮前，前轮受头部星轮齿板的推力作用向前运动，而后轮在出头部星轮前没有受到齿板的推力。下行台车在走出尾部星轮前是后轮受到尾部星轮齿板的推力作用向前运行，而前轮在出尾部星轮前没有受到尾部星轮齿板的推力。
1.2 上行台车起拱力学分析
针对此问题进行理论力学分析。首先台车起供说明对台车有向上的力存在，根据现场观察烧结机台车起供现象发现，起供位置在烧结机平面烧结机台车出头部星轮位置上。因此认为是头部星轮齿板对烧结机台车有向上的力的作用。具体力学分析如下：
空台车重力为64700（N）；
单个卡轮的支撑力为64700÷4=16178（N）；
通过电机额定功率反推回星轮的扭矩为615940（Nm）；
星轮的分度圆为4.136（m）；
进而可推出齿板对滚套切向力推力FD大小为：615940÷4.136=149（kN）
根据受力分析得tanα=Fr/FD；
α为水平方向的推力FD与卡轮受到齿板压力FZ的夹角；
只有当Fr大于等于单个卡轮的支持力时台车就会起拱因此可得出最小夹角值为：α≥arctanFr/FD=arctan（16178÷149000）=6.2；
当水平方向的推力FD与卡轮受到齿板压力FZ的夹角大于等于6.2度时台车就会发生起拱现象。
根据平面几何关系可知当同一段圆弧对应的轩长与母线间的夹角增加为α角时，那么这段弧对应的夹角就减少2α，当轩长不变的情况下夹角变小哪么曲率半径就增大。
由此可知当齿板压面的曲率半径变大时齿板就会对台车有向上的推力，如果与弯轨连接的连接轨上下胯裆太大等台车前轮还没有来得及降下来就挤到前一辆台车后面就会导致台车出星轮时前轮向上起供。
1.3 下行台车起拱力学分析
针对此问题进行理论力学分析。首先台车起供说明对台车后轮有向上的力存在，根据现场观察烧结机台车起供现象发现，起供位置在烧结机单棍平面烧结机台车出尾部星轮位置上。当台车进入尾部回程道时，需要尾部星轮推动回程道的台车运行，尾部星轮齿板与台车后轮轴上的卡轮接触并产生推力，由于齿板磨损齿板压面的渐开线曲率半径变大，并且卡轮与轴之间润滑不良，所以齿板与卡轮摩擦形成一个向上的摩擦分力，当此摩擦力产生的力矩大于台车一半自重的力矩时，台车后轮就会向上翘，形成起拱。同时前一个台车起拱后，还没有来得及落下，后面台车的前端已赶上来顶住了前面的台车，使前面的台车起拱后无法落下，每一台台车亦然，从而使回程道上的台车形成锯齿形。
2 台车起拱产生的危害
2.1 上平面台车起拱的危害
（1）随着台车行进，由于台车自重及物料产生的力矩大于台车端部摩擦力产生的力矩，台车重新落回到轨道上，台车端部的相对滑动，造成车体端面磨损。
（2）由于台车呈锯齿状行进，烧结机漏风严重，一定程度上了减少了烧结矿产量，降低了烧结矿质量。
2.2 下平面台车起拱的危害
（1）回车道上形成锯齿状的台车列运行过程中，由于自重的作用或头部链轮的带动，台车逐渐下滑，或瞬间坠落产生冲击，造成台车端部产生不均匀磨损，降低台车使用寿命；同时冲击力对烧结机钢结构产生较大影响。
（2）台车在尾部弯轨内形成锯齿，对尾部出口弯轨的上下轨产生不均匀的胀力，加快弯轨的磨损，降低弯轨使用寿命；该不均匀胀力还造成连接弯轨的钢结构变形、断裂等，成为故障多发点。
3 带式烧结机台车起拱的措施
在烧结机尾部弯道台车出口的整轨上加一与台车起拱高度相等的圆弧过渡段当台车端部后轮被传动齿板托起时，前轮也被圆弧段抬起，通过圆弧过渡，将台车摆正，解決烧结机回车道台车起拱的问题，达到回车道台车安全平稳运行的目的。并且加强台车车轮卡轮的润滑，尽可能使用原厂自润滑轴承，减少滚动摩擦阻力，对润滑管路加强巡检。对出问题的润滑管路要及时处理，保证烧结机滑道润滑减少阻力；利用定修时间将磨损的齿板更换掉，确保在烧结机运行过程中齿板对卡轮的力的方向始终与水平轨道方向一致。
3.1 上平面台车起拱解决办法
（1）更换新齿板；当齿冠磨损量v不小于8mm时，更换新齿板。
（2）台车端部磨光处理，减小摩擦。
（3）定期检修台车，更换磨出棱角斜面的卡轮、铜套，定期加注润滑脂，改进密封，保证卡轮手能盘动。
（4）采用外力强制台车下降。在出口轨道处加垫板压紧，让此处轨道出现一定的弧形凸起；同时，在出口处加两条压轨，进口大出口小，将后轮抬起的高度压下。这一方案将拱起高度控制在20mm左右。但这一方案治标不治本，对机架的强度，上部压轨都有影响，同时增加运行阻力。
（5）将下部直轨适当降低，使台车卡轮轨迹略低于链轮节园，同时修复磨损的里外弯轨，这样有利于台车脱离齿板减少起拱。
3.2 下平面台车起拱解决办法
（1）尾部星轮增设限力矩装置，减小星轮齿板对尾部台车的推力P现场观察发现，下平面台车向头部运动的动力来源于尾部星轮上悬挂的台车，正是这些悬挂的台车对星轮中心产生旋转力矩推动下平面台车前进；因此，尾部星轮增设限力矩装置减小悬挂台车产生的力矩，也就减小了星轮齿板对尾部台车的推力P。
（2）调整尾部摆架坠陀重量，进一步减小星轮齿板对尾部台车的推力P。
（3）定期检查台车下挠情况，检查风箱隔板有无刮卡，及早处理。减少台车运行阻力。
（4）台车跑偏，车轮缘与轨道接触，发生啃轨，运行阻力加大；台车跑偏及早进行治理，跑偏时间久了，滑道、游板磨出了痕迹在治理就困难了。
4 结语
很多烧结机使用现场对台车起拱处理的实践，说明在不对设备结构进行大的改造或更换的情况下，通过对部件的调整和改进，是能够消除台车起拱现象的。消除台车起拱，对减少烧结机漏风率提高生产效率大有益处。
参考文献
[1]董书岐，李传收，谷华，张子元，亓荣才.带式烧结机台车起拱及其改进[J].烧结球团，2005年02期.
（作者单位：承德承钢工程技术有限公司）