烘干機(jī)筒體竄動(dòng)分析及調(diào)整處理

程從山，李 江

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司 港務(wù)原料總廠，安徽 馬鞍山243000）

馬鋼塊礦烘干系統(tǒng)有一臺(tái)3.8 m×35 m 烘干機(jī)，自2014 年投產(chǎn)運(yùn)行以來，發(fā)生過多起筒體上下竄動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)烘干筒本體及支撐件和燃燒室構(gòu)成很大影響。輕微向下竄動(dòng)對(duì)筒體擋塊磨損較大，擋輪過載運(yùn)行；輕微向上竄動(dòng)影響筒體平穩(wěn)運(yùn)行；而過度竄動(dòng)可能造成烘干筒及燃燒室的重大設(shè)備事故。經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一套烘干筒竄動(dòng)調(diào)整方法。

1 筒體竄動(dòng)現(xiàn)象描述

（1）筒體向下竄動(dòng)

筒體長期向下竄動(dòng)：輪帶與大拖輪未完全接觸，造成大拖輪磨損成喇叭形（見圖1）；輪帶上下?lián)鯄K磨損、輪帶側(cè)面磨損（見圖2）；驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合不完整，錯(cuò)位嚙合（見圖3）；回轉(zhuǎn)大齒輪與護(hù)罩干澀，連接螺栓及側(cè)面磨損護(hù)罩（見圖4）。

圖1 上輪帶與大拖輪錯(cuò)位30%實(shí)物圖

圖2 下輪帶與大拖輪錯(cuò)位20%實(shí)物圖

（2）筒體向上竄動(dòng)

筒體向上竄動(dòng)： 筒體上端部干涉頭部進(jìn)料口和燃燒室及煙道（見圖5），大齒輪回轉(zhuǎn)與護(hù)罩干澀，連接螺栓及側(cè)面磨損護(hù)罩（見圖6）。

2 竄動(dòng)可能造成的設(shè)備故障及事故

筒體主要發(fā)生上下竄動(dòng)現(xiàn)象，但竄動(dòng)引起的設(shè)備故障各不一樣。

圖3 齒輪嚙合不完整實(shí)物圖

圖4 大齒輪側(cè)面及螺栓與護(hù)罩磨損干澀實(shí)物圖

圖5 筒體端部擠壓燃燒室及煙道實(shí)物圖

圖6 大齒輪磨損上游擋板護(hù)罩實(shí)物圖

2.1 向上竄動(dòng)

筒體向上竄動(dòng)過量、未及時(shí)停機(jī)，筒體上游端部將擠壓煙道，造成煙道垮塌等事故；筒體運(yùn)行速度快達(dá)3.7 r/min，竄動(dòng)過量筒體在快驅(qū)慣性作用下也可能造成大齒圈脫落小齒輪或者筒體輪帶脫落大拖輪。竄動(dòng)后大小齒圈嚙合面將減少，嚙合的齒輪齒面切向力將加大，可能造成齒輪斷齒。

2.2 向下竄動(dòng)

筒體向下竄動(dòng)過量、未及時(shí)停機(jī)或調(diào)整，筒體輪帶可能將下游液壓擋輪輪軸擠斷或內(nèi)部軸承擠碎（2017 年9 月已發(fā)現(xiàn)底部軸承有比較嚴(yán)重的磨損）；也可能造成液壓擋輪底座開裂脫落等問題。

筒體向下竄動(dòng)過大時(shí)齒圈將磨損擠壓齒圈護(hù)罩，竄動(dòng)后大小齒圈嚙合面將減少，嚙合的齒輪齒面切向力將加大，可能造成齒輪斷齒。

3 筒體竄動(dòng)原因分析

筒體以與水平方向成一定的斜度安裝在拖輪上，由于窯體本身重力的作用以及基礎(chǔ)沉陷不均，筒體彎曲，輪帶與拖輪不均勻的磨損，以及四只上下游大拖輪失去受力平衡，調(diào)整不到位、異常移位、驅(qū)動(dòng)齒輪故障，特別是輪帶與拖輪接觸表面之間摩擦力的變化等原因引起。輪帶與拖輪接觸面之間的摩擦因素與筒體轉(zhuǎn)速、氣溫升降、表面有無油水、灰塵以及本身的磨損程度有關(guān)，這些因素在生產(chǎn)中是不斷變化的，即使是調(diào)整好的筒體，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中也會(huì)上下竄動(dòng)。如果筒體在有限的范圍內(nèi)時(shí)而下、時(shí)而上的竄動(dòng)，保持相對(duì)穩(wěn)定，這是正常現(xiàn)象，可以防止輪帶與拖輪的局部磨損，如果只在一個(gè)方向上做較長時(shí)間的竄動(dòng)，則屬于不正?，F(xiàn)象，必須加以調(diào)整。

根據(jù)烘干筒工藝要求，烘干筒存在一定的斜度，支撐筒體的拖輪也和筒體有一樣的斜度，筒體在空載時(shí)重力為G，其重力在軸向分力為F，筒體在重載時(shí)重力為G1，其重力在軸向分力為F1[1]，四只大拖輪在軸向摩擦力為 f1、f2、f3、f4，液壓擋輪軸向推力為 f5（見圖 7）。

圖7 筒體受力分析簡圖

空載運(yùn)行：理論上筒體在正常運(yùn)行時(shí)，液壓擋輪和輪帶不接觸，液壓擋輪只是起安全保護(hù)作用，因此筒體的軸向力F=f1+f2+f3+f4，在此平衡狀態(tài)下空載運(yùn)行。但當(dāng)四只拖輪一只或數(shù)只發(fā)生偏移時(shí)或接觸表面摩擦系數(shù)變化時(shí)，其軸向推力F 將發(fā)生變化，可能出現(xiàn) F＞f1+f2+f3+f4 或 F＜f1+f2+f3+f4，此時(shí)筒體將發(fā)生向下或向上竄動(dòng)。

重載運(yùn)行：重載筒體運(yùn)行最佳的效果，液壓擋輪是和輪帶輕接觸，液壓擋輪軸向推力f5 發(fā)揮較小作用（避免輪帶與筒體擋塊擠壓、磨損，甚至筒體與輪帶相對(duì)運(yùn)動(dòng)），重載運(yùn)行時(shí)理論受力為F1=f1+f2+f3+f4+f5，但實(shí)際上由于筒體內(nèi)物料較重F1＞f1+f2+f3+f4+f5 是常態(tài)。此種狀態(tài)下對(duì)輪帶、擋塊、液壓擋輪的作用力較大，造成嚴(yán)重磨損（現(xiàn)場兩次已更換和調(diào)整的輪帶及擋塊即由該原因造成）。

4 調(diào)整方法

筒體竄動(dòng)的調(diào)整分為輕調(diào)和重調(diào)，首先仔細(xì)查看各拖輪底座及螺栓有沒有松動(dòng)或移位，大小齒輪及嚙合有無異常。在確認(rèn)無異常后即可進(jìn)行調(diào)整。

4.1 筒體向下竄動(dòng)調(diào)整

若竄動(dòng)量不大，輪帶與筒體擋塊擠壓不嚴(yán)重，空運(yùn)行時(shí)下游輪帶對(duì)液壓擋輪擠壓接觸輕微，可以采用輕調(diào)來處理。

方法：快驅(qū)空載運(yùn)行筒體，手動(dòng)調(diào)節(jié)液壓擋輪，將輪帶及齒輪推調(diào)至合適位置；清除上下游輪帶及拖輪上油污，拖輪水槽保持一定水位。

若竄動(dòng)量較大，輪帶與筒體擋塊擠壓嚴(yán)重，甚至輪帶與筒體發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓擋輪出現(xiàn)壓力過高、溢油等情況，就需要采用重調(diào)。

方法：當(dāng)筒體向下（右）連續(xù)竄動(dòng)（見圖8），松動(dòng)拖輪組裝及底座的螺栓，將調(diào)節(jié)螺栓2 少量擰緊，調(diào)節(jié)螺栓1 少量松退，使拖輪軸線與筒體軸線扭動(dòng)一定角度，螺栓調(diào)整后擰緊底座螺栓啟動(dòng)慢驅(qū)運(yùn)行不少于20 min，觀察筒體或輪帶（標(biāo)記）是否向上移動(dòng)，若向上滑移了一定距離，即可點(diǎn)動(dòng)開啟快驅(qū)，由于推力作用 F＜f1+f2+f3+f4 筒體將向上（左）滑移。若慢驅(qū)運(yùn)行20 min 筒體（標(biāo)記）未向下移動(dòng)，需繼續(xù)調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓2 擰緊、螺栓1 松退，然后重復(fù)以上動(dòng)作，直到筒體下游輪帶移動(dòng)到與液壓擋輪輕接觸為止。完成調(diào)整后拖輪底座螺栓及兩側(cè)頂絲必須復(fù)緊。

圖8 調(diào)整簡圖

4.2 筒體向上竄動(dòng)調(diào)整

若竄動(dòng)量不大，沒有繼續(xù)竄動(dòng)的趨勢，可以采用輕調(diào)來處理，調(diào)整摩擦系數(shù)的方法。

方法：將一定的潤滑油脂涂抹到上下游拖輪及輪帶上，做好筒體或輪帶標(biāo)記，慢驅(qū)運(yùn)行不少于20 min，觀察筒體或輪帶（標(biāo)記）是否向下移動(dòng)，若向下滑移了一定距離，即可點(diǎn)動(dòng)開啟快驅(qū)，由于潤滑作用摩擦力變小F＞f1+f2+f3+f4 筒體將滑移至下游與液壓擋輪接觸至F1=f1+f2+f3+f4+f5[2]。

若竄動(dòng)量較大，且有繼續(xù)向上竄動(dòng)的趨勢，采用輕調(diào)未起到理想的效果，可采用重調(diào)。

方法：當(dāng)筒體向上（左）連續(xù)竄動(dòng)，松動(dòng)拖輪組裝及底座的螺栓，將調(diào)節(jié)螺栓2 少量松退，調(diào)節(jié)螺栓1少量擰緊，使拖輪軸線與筒體軸線扭動(dòng)一定角度，螺栓調(diào)整后擰緊底座螺栓啟動(dòng)慢驅(qū)運(yùn)行不少于20 min，觀察筒體或輪帶（標(biāo)記）是否向下移動(dòng)，若向下滑移了一定距離，即可點(diǎn)動(dòng)開啟快驅(qū)，由于推力作用F＞f1+f2+f3+f4 筒體將滑移至下游與液壓擋輪接觸。若慢驅(qū)運(yùn)行20 min 筒體（標(biāo)記）未向下移動(dòng)，需繼續(xù)調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓2 松退、螺栓1 擰緊，然后重復(fù)以上動(dòng)作，直到筒體下移到合適位置。完成調(diào)整后拖輪底座螺栓及兩側(cè)頂絲必須復(fù)緊。

4.3 重調(diào)整時(shí)注意事項(xiàng)

（1）每組拖輪應(yīng)同時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以保證兩拖輪軸線平行，嚴(yán)禁將拖輪調(diào)整八字形。調(diào)整拖輪應(yīng)使調(diào)整的對(duì)數(shù)為最小對(duì)數(shù)，調(diào)整的角度為最小角度。嚴(yán)禁將托輪組隊(duì)筒體中線先呈不同方向調(diào)整。

（2）每次旋擰螺栓不得超過60°，應(yīng)逐步達(dá)到合適，拖輪軸線扭角不能超過30′。

（3）調(diào)整結(jié)束后，需空載運(yùn)行不少于30 min，現(xiàn)場觀察輪帶及大小齒輪運(yùn)行情況。若出現(xiàn)急速上下竄動(dòng)需立刻停機(jī)。

（4）為了防止筒體在運(yùn)行過程中突然發(fā)生竄動(dòng)而造成設(shè)備事故，在上游輪帶處安裝了上下游限位（已并入運(yùn)行系統(tǒng)），若發(fā)生烘干筒突然停機(jī)等現(xiàn)象，需第一時(shí)間查看上游輪帶是否過限位，若是輪帶過限位造成停機(jī)，需安裝以上步驟對(duì)烘干筒進(jìn)行調(diào)整。

5 后期工作

為了防止烘干筒竄動(dòng)過量，特別是可能引起重大設(shè)備事故的向上竄動(dòng)，必須制作安裝上游液壓擋輪，同時(shí)對(duì)下游液壓擋輪液壓站進(jìn)行優(yōu)化改造。在上下游液壓擋輪安裝調(diào)試完成后，需要對(duì)筒體再進(jìn)行一次重調(diào)整，使筒體在空重載狀態(tài)下時(shí)而上竄動(dòng)，保持相對(duì)穩(wěn)定。