燒結(jié)機(jī)臺車起拱原因分析及消除臺車起拱的途徑

王佩

摘 ? 要：在燒結(jié)生產(chǎn)階段，測試回程臺車的不同起拱高度，檢測其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且在停工時(shí)獲得尾端彎軌面與齒輪面的核心數(shù)據(jù)，從力學(xué)上解析臺車起拱的原由，給出調(diào)換尾端星輪齒板、調(diào)節(jié)彎心與齒板縫隙、同步調(diào)節(jié)水平軌道壓軌等解決方案。

關(guān)鍵詞：燒結(jié) ?機(jī)臺車 ?起拱原因

中圖分類號：U445 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）02（c）-0047-02

燒結(jié)機(jī)是鋼鐵公司生產(chǎn)的重要設(shè)施。依照統(tǒng)籌，中國75%的爐料由燒結(jié)機(jī)提供。2000年以后，持續(xù)若干年的燒結(jié)礦年度產(chǎn)量以20.6%的速率增加，燒結(jié)行業(yè)開始迅速發(fā)展的同時(shí)，也讓相關(guān)行業(yè)人員體驗(yàn)到燒結(jié)機(jī)在鋼鐵工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵性。燒結(jié)機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備包括排氣管道、除塵設(shè)備、風(fēng)箱、骨架、點(diǎn)火設(shè)備、喂料設(shè)備、驅(qū)動設(shè)備與機(jī)車等。在燒結(jié)機(jī)的發(fā)展歷史中，技術(shù)業(yè)已漸趨成熟。工作質(zhì)量開始提升，漏風(fēng)率顯著降低，但故障出現(xiàn)得也更為頻繁。

1 ?三輪雙軌設(shè)備設(shè)計(jì)

三輪雙軌臺車起拱的燒結(jié)機(jī)，其實(shí)際運(yùn)行模式是：彈力壓軌在彈性的作用下，給臺車壓輪往下的壓力F，從圖1能夠看到，臺車幾欲傾倒，壓力F也會出現(xiàn)攔阻機(jī)車傾倒的力矩M3。

M3與臺車自重形成的防止臺車傾倒的力矩M2與星輪齒板施與臺車傾倒的力矩M1能夠阻止臺車起拱，讓臺車的車輪與水平導(dǎo)軌貼緊。因?yàn)閺椓很壟c壓輪、車輪與車輪導(dǎo)軌都是滾動摩擦，所以臺車不會由于壓實(shí)而出現(xiàn)停滯。這就讓臺車在導(dǎo)軌上無縫平出，解決了臺車起拱的問題，并且讓臺車端面錯誤動作，減少了燒結(jié)機(jī)臺車由于輪胎上翹、跌落而出現(xiàn)的臺車端面耗損，大幅度提升了臺車的生命周期。

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐與具體生產(chǎn)的狀況，在Solid Works前提下構(gòu)建的燒結(jié)機(jī)樣本模型導(dǎo)進(jìn)到ANSYS動態(tài)虛擬軟件中，在模型中增加有關(guān)的約束數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)求解條件。通過對構(gòu)建的模型實(shí)施仿真解析能夠看到問題所在。

通過對構(gòu)建的模型實(shí)施仿真解析，獲得燒結(jié)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)階段的動態(tài)咬合運(yùn)轉(zhuǎn)流程，與下臺車列運(yùn)轉(zhuǎn)流程，仿真效果圖見圖2，能夠看到臺車起拱問題已經(jīng)解決。

2 ?臺車起拱原由探析

2.1 尾端星輪齒板損耗

臺車被尾端星輪從彎軌移出到水平回程軌道，后臺車輪卡輪與星輪齒板結(jié)合部承受壓力，卡輪與齒板的受力結(jié)合點(diǎn)在齒板齒端的過渡界面，而且傾向于內(nèi)弧端;在長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)下，端面開始損耗并形成卡輪陷落的故障，通過加大力度的碰觸，卡輪受力點(diǎn)開始改變。

2.2 尾端星輪齒板與彎軌距離的改變

臺車卡輪在彎軌中的運(yùn)轉(zhuǎn)路徑直觀地影響臺車出彎道的視角與時(shí)間，齒板與彎軌由于損耗導(dǎo)致距離過大，卡輪活動空間增大，讓臺車卡輪運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡改變;臺車端與回程水平軌道間的角度過大，導(dǎo)致臺車卡輪陷落到齒板表層，并且后端臺車提早與前端臺車接合，無助于臺車回落，加速臺車起拱現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3 ?臺車起拱的解決策略

最為關(guān)鍵的是復(fù)原或調(diào)換尾端星輪齒板。

3.1 星輪齒板修復(fù)

星輪齒板損耗導(dǎo)致卡輪陷落，越陷落，往上的垂直分力F2越大，起拱問題越棘手。所以，短期修理階段，對星輪齒板過渡弧段實(shí)施對焊打磨，讓卡輪與齒板碰觸點(diǎn)能夠往下移動，調(diào)整視角a，降低垂直分力F2，最后緩解起拱情況。

3.2 星輪齒板調(diào)換

2018年某車間對臺車尾端星輪齒板實(shí)施調(diào)換，徹查接觸問題。裝設(shè)星輪齒板階段需要確保頭尾星輪中央線平行，對南端、北端兩端調(diào)整左齒板與右齒板的齒輪并讓其同步作業(yè)，臺車平行移出。星輪齒板分成7個(gè)二連齒、1個(gè)三連齒，需要讓齒板左右兩端平行對齊，步驟：先把齒輪左端與右端分別調(diào)整到軸線正上位置，用劃針勾勒出齒中線;尋找到齒輪的正中央直線后，使用細(xì)線用來制作重錘線，把左齒板與右齒板的最高齒中線調(diào)節(jié)到與重垂線重疊;穩(wěn)固齒板的非鉸制螺母，穩(wěn)固已經(jīng)調(diào)解同步的左右齒輪板。

3.3 調(diào)節(jié)尾端星輪齒板與彎軌間距

因?yàn)槲捕苏醒胛恢脙?nèi)軌段與星輪齒中齒根的水平距離過大，通過調(diào)節(jié)星輪齒板與彎軌間的間距，改善視角移出臺車。例如，在某企業(yè)2018年年修工作中，將尾端星輪整體移動10mm（燒結(jié)機(jī)臺車東方位，東端是臺車尾部，尾端星輪軸承座整體往東移動10mm）。調(diào)節(jié)后，臺車卡輪在彎軌段依照既定路線運(yùn)動，回程直線間距變長，臺車間的推擠效應(yīng)減弱，臺車自然陷落的時(shí)間能夠被控制。

3.4 調(diào)節(jié)彎道水平軌道軌距

適當(dāng)?shù)乃杰壍儡壘嗫梢葬槍很壃F(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整。例如，上述企業(yè)2018年年修時(shí)，對彎軌的水平軌道下軌軌距實(shí)施調(diào)節(jié)，根據(jù)安裝指南并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)踐，把軌距調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)保持在362～365mm，對運(yùn)轉(zhuǎn)的回程臺車輪實(shí)施壓制，讓其穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 ?實(shí)踐成效淺析

如，某燒結(jié)機(jī)回程區(qū)域臺車在使用前全部起拱，延展了水平運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡，當(dāng)燒結(jié)機(jī)尾端擺架臺車自動搖擺的空間不夠時(shí)，會致使臺車憋死停工。處理策略使用前、后依次對回程臺車起拱實(shí)施現(xiàn)場測試。測試數(shù)據(jù)表明，南端起拱高度，平均值大概是30mm，北端起拱高度平均數(shù)據(jù)是35mm，特殊測試點(diǎn)出現(xiàn)起拱峰值65mm;2018年2月使用上述策略后，起拱高度從當(dāng)時(shí)的35mm降低到5mm，燒結(jié)機(jī)電流穩(wěn)定在40A上下，燒結(jié)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到現(xiàn)在，成效明顯。

5 ?結(jié)語

針對臺車起拱的主因，使用調(diào)換損耗嚴(yán)重的尾端星輪齒板，高效地對中安裝齒板、現(xiàn)場臺車在彎軌的運(yùn)轉(zhuǎn)情況與入射、切出視角實(shí)施測試解析，調(diào)節(jié)齒板與彎軌的距離，在彎道中讓臺車以科學(xué)的視角緩慢推送，讓臺車有效回程，使用壓軌設(shè)備對臺車的水平運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡進(jìn)行控制，緩解起拱問題。

參考文獻(xiàn)

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