圓筒混合機(jī)振動(dòng)治理措施的研究

鄭 波

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司設(shè)備檢修中心，山東萊蕪 271104）

0 引言

燒結(jié)料的混合與制粒是燒結(jié)生產(chǎn)中的一個(gè)重要過程，它是由圓筒混合機(jī)通過混合作業(yè)來實(shí)現(xiàn)的，大型的圓筒混合機(jī)一般采用齒輪齒圈傳動(dòng)和金屬托輥支撐，這樣的圓筒混合機(jī)傳遞功率大，使用壽命長，但是由于圓筒的筒體和齒輪齒圈的制造安裝誤差，筒體變形，支撐金屬托輥和輥圈磨損不均勻，齒輪齒圈磨損，水泥基礎(chǔ)下沉不均等，使得筒體旋轉(zhuǎn)中心和幾何中心不對(duì)中，筒體內(nèi)物料的偏心引起圓筒混合機(jī)振動(dòng)異常。

1 現(xiàn)狀

萊鋼型鋼煉鐵廠2臺(tái)265 m2燒結(jié)機(jī)配備的Φ4000 mm×18 000 mm二次圓筒混合機(jī)（生產(chǎn)能力735 t/h，筒體轉(zhuǎn)速6.5 r/min），自2004年5月投產(chǎn)以來，只對(duì)圓筒混合機(jī)的金屬托輥和傳動(dòng)齒輪進(jìn)行過更換，其余組件從未進(jìn)行過處理。2017年以來2#機(jī)中265 m2燒結(jié)機(jī)的二次圓筒混合機(jī)出現(xiàn)主設(shè)備與基礎(chǔ)明顯共振的問題，齒輪齒圈磨損嚴(yán)重，托輥與輥圈磨損不均勻，基礎(chǔ)二次灌漿層多處出現(xiàn)裂痕，廠房周圍地塊有強(qiáng)烈振動(dòng)感，磚混墻體與水泥框架出現(xiàn)分離跡象，存在危及人身安全的重大隱患。雖經(jīng)多次處理，均未從根本上消除振動(dòng)，2017年11月265 m2燒結(jié)機(jī)大修期間對(duì)圓筒混合機(jī)進(jìn)行了徹底處理，加固了設(shè)備地基，對(duì)筒體進(jìn)行重新找正，更換4個(gè)金屬托輥并調(diào)整托輥與輥圈之間接觸面積，更換齒輪齒圈，并對(duì)小齒輪、減速機(jī)、電機(jī)及慢速傳動(dòng)裝置重新調(diào)整。

2 實(shí)施方案

2.1 地基加固，筒體找正，托輥更換調(diào)整

清理原基座二次灌漿層，找出永久基準(zhǔn)點(diǎn)和基礎(chǔ)中心線，對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)位置、標(biāo)高、縱橫向中心偏差進(jìn)行測量，重新調(diào)整墊鐵，焊接加固，再次進(jìn)行二次灌漿。調(diào)整筒體，使其中心線與基礎(chǔ)中心線重合，并調(diào)整筒體傾角使其保持1.5°。托輥與輥圈磨損不均勻，導(dǎo)致輥圈中間高，兩側(cè)低，對(duì)鼓起的輥圈中部采用現(xiàn)場加工的方法進(jìn)行消除，并保證其圓度符合圖紙要求，更換4個(gè)托輥，調(diào)整托輥與輥圈之間的接觸面積。為了保證托輥與筒體之間的擠壓強(qiáng)度，筒體兩側(cè)托輥軸線的平行度應(yīng)＜0.2 mm，筒體單側(cè)托輥軸線的直線度應(yīng)＜0.2 mm。托輥與輥圈接觸面應(yīng)良好，調(diào)整的方法是在托輥上涂紅丹粉，檢查托輥與輥圈之間的接觸面積，通過調(diào)整托輥軸承座的調(diào)整螺栓進(jìn)行調(diào)整，托輥與輥圈接觸面積達(dá)到60%時(shí)，將托輥固定。對(duì)4個(gè)托輥與輥圈的調(diào)整均依照此方法進(jìn)行。

2.2 齒圈更換調(diào)整

混合機(jī)的大齒圈由2個(gè)半齒圈組成，其間由4-M48螺栓連接，大齒圈用20-M50螺栓和16-M36螺栓與筒體上的齒圈架連接，其中，16-M36螺栓為連接螺栓起連接及緊固作用，20-M50螺栓為配合螺栓，承受剪力。如圖1所示

更換大齒圈時(shí)，將大齒圈護(hù)罩拆除完后，將筒體用倒鏈旋轉(zhuǎn)調(diào)整至其中一個(gè)半齒圈中心位于筒體正下方的位置，則另一半齒圈的中心位于筒體正上方，拆除4-M48連接螺栓。拆除位于筒體上部齒圈的10-M50配合螺栓和8-M36連接螺栓，用電動(dòng)葫蘆將上部半齒圈吊離完成半齒圈拆除工作。然后用電動(dòng)葫蘆將半齒圈新備件吊至筒體上部，放在被拆除的半齒圈的位置，待半齒圈的螺栓孔對(duì)準(zhǔn)齒圈架的螺栓孔后，用8-M36連接螺栓進(jìn)行連接，完成半齒圈安裝工作。再將筒體旋轉(zhuǎn)180°，將底部原有的舊半齒圈旋轉(zhuǎn)至筒體上部，用同樣的方法完成第二個(gè)半齒圈的更換。

齒圈更換完成之后，檢查齒圈的端面跳動(dòng)和徑向跳動(dòng)。檢查端面跳動(dòng)時(shí)，在齒圈的側(cè)面安裝百分表，筒體每轉(zhuǎn)動(dòng)45°測量記錄一次數(shù)據(jù)，測得一組數(shù)據(jù)如表1。大齒圈端面跳動(dòng)誤差為+0.17-（-0.18）=0.35＜1.5，符合圖紙要求。

圖1 混合機(jī)大齒圈結(jié)構(gòu)示意圖

表1 大齒圈的端面跳動(dòng)公差測量結(jié)果

檢查徑向跳動(dòng)時(shí)，在齒圈的外面安裝百分表，筒體每轉(zhuǎn)動(dòng)45°測量記錄一組數(shù)據(jù)，測得一組數(shù)據(jù)如表2。

表2 大齒圈的徑向跳動(dòng)公差測量結(jié)果

大齒圈徑向跳動(dòng)誤差為+0.92-（-0.62）=1.54＞1.5，不符合圖紙要求。用100 t液壓千斤頂將齒圈位置作適當(dāng)調(diào)整，再轉(zhuǎn)動(dòng)筒體，重復(fù)測量和調(diào)整，最終得到一組數(shù)據(jù)如表3。大齒圈端面跳動(dòng)誤差為+0.97-（-0.22）=1.19＜1.5，符合圖紙要求。

表3 大齒圈的徑向跳動(dòng)公差測量結(jié)果mm

大齒圈找正后，將16-M36連接螺栓全部緊固，防止齒圈移動(dòng)。檢查發(fā)現(xiàn)配合螺栓的位置偏差最大達(dá)到2 mm，于是用Φ52 mm鉸刀現(xiàn)場鉸孔，再根據(jù)鉸孔尺寸配用相應(yīng)螺栓。以此來保證配合螺栓的安裝符合大齒圈連接及受力要求。然后將兩個(gè)半齒圈用4-M48螺栓連接，螺栓緊固后，齒圈與筒體及兩個(gè)半齒圈，結(jié)合面應(yīng)緊密貼合，用0.05 mm塞尺檢查，不得塞入。

2.3 齒輪更換調(diào)整，減速機(jī)、電機(jī)、慢速傳動(dòng)裝置找正

齒圈更換完成之后，對(duì)混合機(jī)的小齒輪進(jìn)行更換找正。拆除小齒輪護(hù)罩，將舊的小齒輪拆除，新的小齒輪安裝時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)圖紙給定位置和標(biāo)高進(jìn)行安裝，混合機(jī)齒圈的模數(shù)為40 mm，齒頂間隙應(yīng)為（0.25-0.3）×模數(shù)，即為 10～12 mm，在保持齒頂間隙為12 mm的前提下，測量齒輪嚙合的側(cè)間隙，并通過小齒圈軸承座的調(diào)整螺栓進(jìn)行調(diào)整，齒圈每轉(zhuǎn)動(dòng)45°測量記錄一次數(shù)據(jù)，最終測得一組數(shù)據(jù)如表4。

表4 小齒輪找正數(shù)據(jù)mm

齒輪的嚙合側(cè)間隙＜1.5 mm，南北兩側(cè)的側(cè)間隙之差最大為0.08 mm，＜0.1 mm，符合安裝要求。此時(shí)將小齒輪固定。

以找正后的小齒輪聯(lián)軸器為基準(zhǔn)找正減速機(jī)，通過調(diào)整墊鐵以及調(diào)整減速機(jī)底部的調(diào)整螺栓來調(diào)節(jié)聯(lián)軸器的間距和同軸度，達(dá)到圖紙要求后固定減速機(jī)，以減速機(jī)高速端聯(lián)軸器為基準(zhǔn)，用同樣的方法來找正電機(jī)和慢速傳動(dòng)裝置。

以上內(nèi)容全部完成之后，對(duì)托輥與輥圈以及小齒輪與齒圈進(jìn)行供油，并對(duì)各軸承座進(jìn)行加油潤滑，對(duì)混合機(jī)的附屬裝置進(jìn)行恢復(fù)，恢復(fù)被拆除的齒輪齒圈護(hù)罩、托輥輥圈護(hù)罩，以保證設(shè)備密封與除塵。

2.4 實(shí)施效果

經(jīng)過上述一系列治理措施后，混合機(jī)試車驗(yàn)收一次通過，基礎(chǔ)與混合機(jī)共振現(xiàn)象消失，混合機(jī)振動(dòng)顯著降低，設(shè)備及安全隱患消除。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)保持良好，為同行業(yè)的混合機(jī)振動(dòng)治理提供了經(jīng)驗(yàn)。

3 結(jié)語

從混合機(jī)投產(chǎn)之后的運(yùn)行情況來看，對(duì)混合機(jī)的治理措施是成功的?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)有：①后續(xù)設(shè)備的安裝精度都以上一道工序設(shè)備的安裝精度為基準(zhǔn)，所以必須保證初始設(shè)備的安裝精度?；A(chǔ)加固，筒體找正是后續(xù)設(shè)備安裝的基礎(chǔ)，必須保證其精度符合安裝要求。②托輥的安裝要保證其安裝精度，并保證與輥圈的接觸面積符合安裝要求。③大齒圈的安裝要保證其端面跳動(dòng)和徑向跳動(dòng)符合安裝要求。④小齒輪的安裝要保證與大齒圈嚙合的精度，并以小齒輪為基準(zhǔn)完成對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)整。