輥壓機(jī)振動的原因分析及處理措施

劉 軍

（青海鹽湖元通鉀肥有限公司，青海 格爾木 816099）

輥壓機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)振動是常有的現(xiàn)象，其不僅影響輥壓機(jī)的正常運(yùn)行，還會對粉磨工作質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，同時還影響著輥壓機(jī)內(nèi)部零件，比如軸承、機(jī)架等的使用年限。所以，分析輥壓機(jī)產(chǎn)生振動的原因，制定預(yù)防方案，可以保證輥壓機(jī)的有序運(yùn)行。

1 造成輥壓機(jī)振動的原因分析及處理措施

1.1 供料不穩(wěn)引發(fā)的振動

輥壓機(jī)供料是過飽和喂料，只有保持物料平穩(wěn)、持續(xù)進(jìn)入兩個輥子間，才能保證輥壓機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。如果供料環(huán)節(jié)出現(xiàn)不飽和現(xiàn)象，便會造成輥壓機(jī)在水平方向移動，當(dāng)移動量不斷增大并產(chǎn)生一定頻次時，便會出現(xiàn)輥壓機(jī)振動的現(xiàn)象。造成供料不飽和現(xiàn)象的具體表現(xiàn)如下：供料斷斷續(xù)續(xù)、物料顆粒度不均勻、物料在輥面寬度分布不均等。由于供料不飽和導(dǎo)致輥壓機(jī)出現(xiàn)振動的現(xiàn)象常有，特別是新安裝輥壓機(jī)或輥面大修后的第一次投料，都會出現(xiàn)供料不穩(wěn)的現(xiàn)象，如果來料過多，還會導(dǎo)致輥壓機(jī)出現(xiàn)跳停的現(xiàn)象。另外，當(dāng)物料粒度分布不均、物料顆粒有大有小時，會加大輥子間的縫隙，進(jìn)而產(chǎn)生更大的振動[1]。

例如某公司采用的CLF140/65輥壓機(jī)，在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生很大的間隙，在停機(jī)之后，間隙也沒有恢復(fù)初始狀態(tài)。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，輥面右側(cè)進(jìn)入了一個很大的硬物，無法被棍子帶動。在聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中，對物料細(xì)度提出了一定的要求，必須控制在80 μm，這樣進(jìn)入輥壓機(jī)的物料也會變細(xì)，為輥壓機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行提供了保障。但過細(xì)物料不僅無法保證物料層的正常使用，還會引起輥壓機(jī)振動。例如本市某化工廠為了提升能源利用率，采取將水渣加入熟料的方法，但該方法會導(dǎo)致輥壓機(jī)出現(xiàn)偏離正常軌道的現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)振動?；诖?，只有關(guān)小進(jìn)料閥開關(guān)，將混有水渣的熟料和剛出的熟料混合應(yīng)用，才能避免輥壓機(jī)振動現(xiàn)象的出現(xiàn)[2]。

1.2 處理措施

為了確保供料正常，首先，供料系統(tǒng)的安裝要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；其次，要控制好物料粒度，太粗太細(xì)都無法保證輥壓機(jī)以穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行。為了穩(wěn)定輥壓機(jī)，必須嚴(yán)格控制物料粒度，最佳粒度不得超過輥徑的3%，最大不得超過5%，同時，還要平衡好穩(wěn)流稱重倉的倉位。一般情況下，物料質(zhì)量不得低于倉容量的60%，最重不得超過80%。為了一步到位，眾多化工企業(yè)對輥壓機(jī)進(jìn)行了改裝[3]，采取杠桿式開展進(jìn)料，在實際應(yīng)用中取得了較好的效果。

2 輥面失圓及兩輥直徑不同引發(fā)的振動及處理措施

2.1 輥面失圓及兩輥直徑不同引發(fā)的振動

一般都采取焊接的方法連接輥壓機(jī)輥面硬面層，一旦輥面達(dá)不到機(jī)器加工需要的圓度，必定會引發(fā)跳動。一旦跳動幅度超過規(guī)定范圍，動輥就會沿著水平方向進(jìn)行周期性的進(jìn)退運(yùn)動，導(dǎo)致輥面不均勻摸索，引發(fā)輥壓機(jī)的振動。另外，輥面出現(xiàn)很深的凹陷，也會加大輥間隙，加大振動幅度。此外，定輥、動輥具有相同的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動角，若定輥、動輥直徑不一致，便會出現(xiàn)線速度的差異，這樣便會因定、動輥做功不同，造成兩輥工作電流差的出現(xiàn)，最終產(chǎn)生振動現(xiàn)象。比如某公司采用的KPP-92-76.5輥壓機(jī)最近更換了定輥，但依然沒有解決振動的問題。經(jīng)過有關(guān)工作者的細(xì)致研究發(fā)現(xiàn)，定輥、動輥直徑不一致，此時若處于同一角速度運(yùn)行狀態(tài)，勢必會導(dǎo)致兩輥外圓運(yùn)動線速度不同，進(jìn)而出現(xiàn)振動[4-5]。

2.2 處理措施

基于輥面失圓及兩輥直徑不同引發(fā)的振動，要時刻注意輥面磨損，及時發(fā)現(xiàn)、及時修復(fù)。若輥面開展大修，必須做好輥面質(zhì)量的控制。一般情況下，會采取兩種方法：一是保證動輥、定輥直徑一致；二是控制輥面徑向跳動量[6]?；谠O(shè)計需要，新加工的輥子，輥面跳動量只有保持在3 mm以下才能避免引起振動。在現(xiàn)場堆焊過程中，由于質(zhì)量把控難度大，要將徑向調(diào)控量控制在5～6 mm。

3 液壓系統(tǒng)故障引發(fā)的振動及處理措施

3.1 液壓系統(tǒng)故障引發(fā)的振動

物料的持續(xù)供應(yīng)有賴于液壓系統(tǒng)這一根本動力，若輥左右測壓系統(tǒng)泄漏超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，蓄能器壓力、節(jié)流閥B打開程度都存在很大差異時，便會產(chǎn)生測壓缸液壓力不平衡的現(xiàn)象，影響動輥左右側(cè)的進(jìn)退速度和左側(cè)輥隙，最終導(dǎo)致輥壓機(jī)振動現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.2 處理措施

基于液壓系統(tǒng)故障引發(fā)的振動，一般情況下，有兩種處理措施：一是保持蓄能器壓力在合適范圍內(nèi)，左右兩側(cè)壓力保持一致。一般情況下，蓄能器壓力為工作壓力的65%～75%，若工作壓力為9.5 MPa，氮氣壓力則要在6.2～7.1 MPa。在實際生產(chǎn)中，一般取最低值。二是在液壓系統(tǒng)工作之前，必須做好系統(tǒng)內(nèi)部加壓情況的檢查，一般情況下，壓力變化和壓力次數(shù)與泄漏量成正比，一旦出現(xiàn)異常情況，無需做檢查，直接更換泄漏閥件即可，避免造成更大的損失。

4 輥面失圓和液壓系統(tǒng)失調(diào)引發(fā)的振動及處理措施

4.1 輥面失圓和液壓系統(tǒng)失調(diào)引發(fā)的振動

造成輥壓機(jī)振動的原因有兩種：一是某一因素的影響；二是多種因素共同作用的結(jié)果。比如某公司采用的CLF140/65輥壓機(jī)，定輥減速機(jī)出現(xiàn)了破損，在更換完減速機(jī)之后，輥壓機(jī)出現(xiàn)了異于日常的運(yùn)行情況，主要表現(xiàn)：輥壓機(jī)軸向偏離了正常運(yùn)行狀態(tài)、扭力盤發(fā)出聲響、動輥位移量超過額定的標(biāo)準(zhǔn)范圍，左右側(cè)的位移出現(xiàn)了不同的移動量，導(dǎo)致動輥軸出現(xiàn)了偏離正常擺動軌道的現(xiàn)象，并且輥隙間距不斷變化。為了尋找原因，工作人員對設(shè)備開展了全面的檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，液壓系統(tǒng)左右側(cè)液壓缸快限速泄壓之后，左側(cè)壓力開始上升，并且左側(cè)節(jié)流閥B處于關(guān)閉狀態(tài)，無法進(jìn)行調(diào)整。基于此，工作人員給出了左側(cè)節(jié)流閥B失效導(dǎo)致這一現(xiàn)象的結(jié)論。為了驗證結(jié)論是否正確，工作人員分別對左右兩側(cè)的節(jié)流閥B進(jìn)行了調(diào)節(jié)，結(jié)果顯示，左側(cè)動輥擺動偏離了正常軌道，即失效節(jié)流閥B所在位置與同一側(cè)的動輥外移量有關(guān)。這是因為動輥在運(yùn)行過程中，液壓缸內(nèi)的液壓油會通過節(jié)流閥B匯入蓄能器[7]。一旦左側(cè)節(jié)流閥B處于關(guān)閉狀態(tài)，會出現(xiàn)流速慢、回油量少的情況，進(jìn)而增加液壓缸內(nèi)的油壓；若節(jié)流閥B處于正常的開合狀態(tài)，回油量也會回歸正常，其產(chǎn)生的位移量也會隨之增加。在此情況下，若較大物料通過，則會出現(xiàn)右側(cè)蓄能器液壓油回歸油缸的現(xiàn)象，此時左右側(cè)的回油量處于不平衡狀態(tài)，因為右側(cè)回油量大于左側(cè)，所以右側(cè)壓力不斷增大，并將動輥頂回去。相對來講，左側(cè)的回退量要小很多。

4.2 處理措施

基于輥面失圓和液壓系統(tǒng)失調(diào)引發(fā)的振動，可以根據(jù)實際情況采取如下措施：一是在沒有更換配件的情況下，可以調(diào)整右側(cè)兩輥軸承座的間隙，由原來的255 mm調(diào)整到 265 mm，通過減少右側(cè)軸承位移量，達(dá)到降低偏擺量的目的。二是更換節(jié)流閥B，若動輥兩端位移量大小不一，便會造成扭力盤扭動現(xiàn)象消失，無法改變動輥兩端的輥隙，且壓力周期變化也依然存在。經(jīng)過仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，定動輥徑向均出現(xiàn)了偏擺現(xiàn)象（定輥為10 mm、動輥為5 mm），顯然動輥左右側(cè)輥隙和壓力周期變化是導(dǎo)致輥面失圓的主要原因。要想解決這一問題，可以對輥面進(jìn)行焊接，這樣輥隙變化會穩(wěn)定在22～24 mm。

5 電動機(jī)軸和減速器輸入軸不同引發(fā)的振動及處理措施

5.1 電動機(jī)軸和減速器輸入軸不同引發(fā)的振動

通過觀察和研究可以發(fā)現(xiàn)，輥壓機(jī)行星減速器一般是懸掛安裝的，即將減速器空心軸安裝在輥軸上，并利用緊縮盤固定，減速器的外殼則用螺栓將其和法蘭、扭矩支撐起來。雖然可以用萬向聯(lián)軸器將電動機(jī)和減速器連接起來，而且允許很大角度的位移，但必須做好軸角度的調(diào)整。若軸角度出現(xiàn)偏差，會直接影響減速器、萬向聯(lián)軸器的使用時長，進(jìn)而引發(fā)振動。同時，若同軸角度沒有保持在同一水平線，則要考慮安裝是否合理。尤其是動輥，只有按照要求安裝，平衡減速器輸入軸與電動機(jī)軸的空隙偏離量，才能適應(yīng)運(yùn)行的輥隙。

5.2 處理措施

安裝是導(dǎo)致同軸度偏差大的主要原因，特別是動輥，在安裝過程中，動輥減速器輸入軸和電動機(jī)軸要保持一定的偏離量，如此才能適應(yīng)運(yùn)行需要。此外，考慮到輥壓機(jī)減速器本身的結(jié)構(gòu)特點，只有將輸入軸穩(wěn)固在輥軸上，并平衡好輸入軸與輸出軸的偏離量，才能保證輸入軸的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。例如在初次安裝、更換減速器時，一定要避免減速器法蘭孔分布與扭力盤孔接觸，這樣才能避免動輥電動機(jī)軸和減速器軸發(fā)生碰撞。比如某公司輥壓機(jī)經(jīng)過返廠維修再次安裝后，發(fā)現(xiàn)動輥電動機(jī)軸和減速器軸存在8 mm的距離差，其原因在于，輥壓機(jī)扭力盤和減速器對應(yīng)的螺栓孔在劃線或者加工中沒有明確分度。對于這一問題，可以通過調(diào)節(jié)扭矩支撐裝置來解決。所以在實際安裝過程中，必須用百分表來矯正，同時確保動輥減速器輸入軸和電動機(jī)軸水平保持在標(biāo)準(zhǔn)的偏離量上。

6 萬向聯(lián)軸器故障引發(fā)的故障以及處理措施

6.1 萬向聯(lián)軸器故障引發(fā)的故障

結(jié)合自身的工作實踐以及實際觀察，明確了導(dǎo)致萬向聯(lián)軸器出現(xiàn)問題的原因有軸承潤滑不良、同軸度偏差很大，導(dǎo)致輥壓機(jī)出現(xiàn)振動和溫度升高的現(xiàn)象。一般情況下，萬向聯(lián)軸器是出現(xiàn)故障的主要集中地，這也從側(cè)面反映了同軸度出現(xiàn)偏差會縮短萬向聯(lián)軸器的使用時長。

6.2 處理措施

對于萬向聯(lián)軸器故障引發(fā)的故障，可以采取相應(yīng)的方法解決。某公司采取了CLF140/65輥壓機(jī)，其萬向聯(lián)軸器為SWC265DH2-740，曾出現(xiàn)因動輥減速器輸入和萬向聯(lián)軸器振動的問題，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，是潤滑不良導(dǎo)致的現(xiàn)象。青海鹽湖元通鉀肥有限公司選擇更換萬向聯(lián)軸器，在完成更換之后，振動情況完全消失。由于動輥減速器引發(fā)的輸入軸出現(xiàn)振動，采取了紅外線測溫槍進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)依然是萬向聯(lián)軸器引發(fā)的故障。此處溫度遠(yuǎn)超額定溫度，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)，又是距離電動機(jī)軸測的軸承出現(xiàn)了破損，更換新萬向聯(lián)軸器后，依然可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由此可見，除了保持同軸度外，還必須添加潤滑劑。

7 結(jié)語

輥壓機(jī)振動影響系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，所以，必須做好輥壓機(jī)的安裝、維修等工作。在實際安裝過程中，要根據(jù)要求安裝供料系統(tǒng)，并保持電動機(jī)軸和減速器輸入軸的同軸度；在具體應(yīng)用中，要維護(hù)好供料系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)，同時，定期對設(shè)備進(jìn)行潤滑，讓設(shè)備以良好的狀態(tài)運(yùn)行，提升輥壓機(jī)的功效，達(dá)到節(jié)能的目的。