圓筒混合機(jī)安裝調(diào)試產(chǎn)生的問題及解決措施的研究

蔣 卓

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

隨著現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)發(fā)展的不斷進(jìn)步，目前更多的燒結(jié)生產(chǎn)線投入使用，在燒結(jié)廠的眾多設(shè)備中，在燒結(jié)系統(tǒng)的設(shè)備組成中，混合機(jī)是主要的設(shè)備之一，圓筒混合機(jī)主要組成構(gòu)件為：筒體﹑減速機(jī)﹑齒圈﹑電動(dòng)機(jī)﹑鋼托輥﹑側(cè)擋輥﹑傳動(dòng)小齒。其中電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，結(jié)合減速機(jī)與小齒輪的共同作用使混合機(jī)進(jìn)行工作，對(duì)所有的材料﹑物料進(jìn)行混合﹑制作。燒結(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性關(guān)系到燒結(jié)礦物﹑燒結(jié)土的質(zhì)量問題。隨著當(dāng)今社會(huì)對(duì)金屬資源需求量愈來愈大﹑對(duì)燒結(jié)機(jī)的應(yīng)用范圍越來越廣闊，圓筒混合機(jī)是目前國(guó)內(nèi)外在燒結(jié)實(shí)踐過程中的生產(chǎn)物結(jié)晶。圓筒混合機(jī)的規(guī)模隨之發(fā)展壯大，通過考慮處理量和混合時(shí)間進(jìn)行混合機(jī)規(guī)模的選擇。對(duì)于日益擴(kuò)大的需求，大型混合機(jī)的應(yīng)用開始普及，大型混合機(jī)對(duì)于安裝的要求難度也隨之增大，結(jié)合大型混合機(jī)工作環(huán)境的惡劣，對(duì)于大型混合機(jī)的后期維修也顯得至關(guān)重要。

1 圓筒混合機(jī)概述

1.1 圓筒混合機(jī)的定義

現(xiàn)階段冶金行業(yè)快速進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外冶煉時(shí)，圓筒混合機(jī)均會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用。隨著新理念的不斷推出﹑圓筒混合機(jī)的更新?lián)Q代速度不斷加快，針對(duì)現(xiàn)階段大型冶金廠家均對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)量﹑生產(chǎn)效率以及設(shè)備的性能和使用提出更高的要求。隨著冶金需求量的不斷增加，小型的圓筒混合機(jī)已經(jīng)無法滿足大型燒結(jié)廠的生產(chǎn)需求，大型圓筒混合機(jī)由于體積龐大，在實(shí)際安裝過程中出現(xiàn)了一系列難以解決的問題。目前原通過混合機(jī)的運(yùn)行方式主要為以下兩種：①齒輪傳動(dòng)，可以產(chǎn)生較大的扭矩，使用壽命長(zhǎng)，缺點(diǎn)是在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較大的噪音。②膠輪傳動(dòng)，在傳動(dòng)過程中產(chǎn)生的聲音較小，膠輪傳動(dòng)相比于金屬材料，承載力較小，因此導(dǎo)致膠輪傳動(dòng)使用壽命較短。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了提升原材料的混合效率，往往在圓筒內(nèi)安裝上一定數(shù)量的襯板，通過圓筒的旋轉(zhuǎn)使得襯板對(duì)混合料產(chǎn)生作用力，目前主流的襯板為金屬﹑陶瓷﹑含油尼龍襯板以及高分子材料襯板。在安裝過程中應(yīng)考慮設(shè)置一定的傾角，安裝傾角為1.5°～4°之間。圓筒通過兩個(gè)滾圈支撐起來，滾圈通過托輥實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。通過在前托輥與后托輥之間安裝擋輪，保證了圓筒體的穩(wěn)定性，使其不會(huì)下滑掉落。圓筒體通過大齒輪與小齒輪連接，最后與電動(dòng)機(jī)相連，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置的目的。在實(shí)際的安裝過程中，圓筒混合機(jī)設(shè)置微動(dòng)的輔助傳動(dòng)裝置來解決筒體的微轉(zhuǎn)動(dòng)問題。在圓筒體的內(nèi)部設(shè)置有噴水系統(tǒng)，噴水流量﹑噴嘴直徑可根據(jù)實(shí)際混合料的尺寸進(jìn)行設(shè)置。圓筒混合機(jī)的工作流程主要為：待混合的物料通過皮帶輸送至圓筒內(nèi)，接著轉(zhuǎn)動(dòng)圓筒，物料隨著圓筒進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)混合，在安裝過程中設(shè)置了一定的傾角，物料在筒內(nèi)進(jìn)行緩慢軸向運(yùn)動(dòng)，最后通過送料機(jī)輸送走。圓筒混合機(jī)的主要安裝過程如下（圖1為圓筒混合機(jī)安裝后的實(shí)物圖）：①通過精準(zhǔn)測(cè)量放線進(jìn)行定位；②安裝墊板并進(jìn)行調(diào)整﹑安裝擋輥﹑安裝筒體；③安裝大齒輪與小齒輪；④安裝傳動(dòng)裝置，進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試。

圖1 圓筒混合機(jī)實(shí)物圖

1.2 圓筒混合機(jī)一般工作原理

在燒結(jié)運(yùn)行過程中，小型廠家為了避免由于傳動(dòng)帶等因素在實(shí)際運(yùn)輸過程中對(duì)物料進(jìn)行破壞﹑打亂物料的配合比，廠家往往采取把一次混合設(shè)備安置于地面，將二次混合設(shè)備設(shè)置在較高的地方，通過這樣的設(shè)置使得在二次混合完成時(shí)候，直接將物料由于受到重力作用進(jìn)入燒結(jié)機(jī)。實(shí)現(xiàn)了快速銜接，避免因?yàn)闈穸醛p溫度對(duì)混合料的影響。在圓筒體混合的過程中，由于物料沒有在筒內(nèi)得到均勻布置，導(dǎo)致整個(gè)混合裝置引起偏心作用，產(chǎn)生震動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致側(cè)翻。結(jié)合筒體本身自重大等特點(diǎn)﹑混合料質(zhì)量大，因此引發(fā)的振動(dòng)影響也大，嚴(yán)重時(shí)影響到了廠房?jī)?nèi)的其他工作步驟。因此，采用減震性能的混合機(jī)是目前的主流所趨，現(xiàn)階段主流的減震措施主要為以下兩個(gè)方面：①在圓筒與筒體之間設(shè)置減震裝置，利用彈性補(bǔ)償?shù)姆绞?，結(jié)合減震器普遍材料為橡膠和金屬，能夠最大程度上制約筒體的偏心振動(dòng)。②利用橡膠的良好緩沖作用，進(jìn)行傳動(dòng)，能夠減少圓筒的振動(dòng)，將筒體與地基分離，避免了混合機(jī)的強(qiáng)烈振動(dòng)對(duì)地面和其他設(shè)備產(chǎn)生的影響。

1.3 現(xiàn)階段圓筒混合機(jī)存在的不足

目前圓筒混合機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中主要面臨著兩方面的不足，設(shè)備結(jié)構(gòu)與混合的工藝落實(shí)方法制約圓筒混合機(jī)的工作效率，主要表現(xiàn)形式如下。

（1）設(shè)備結(jié)構(gòu)方面主要體現(xiàn)在如下方面。①由于混合機(jī)的主要材料為金屬結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致設(shè)備自重大，物料進(jìn)入筒體后隨著圓筒的旋轉(zhuǎn)偏移至筒體的另外一側(cè)，由于偏心作用結(jié)合自重大這兩個(gè)因素，產(chǎn)生大的自重，在齒輪與齒輪的嚙合處以及需要注意潤(rùn)滑，齒輪間的嚙合程度也是十分重要的。不佳的嚙合程度影響圓筒的運(yùn)行效果，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致圓筒混合機(jī)的側(cè)翻。②大多數(shù)的齒輪傳動(dòng)裝置均采用的是金屬材料，考慮到金屬的剛度大且沒有緩沖作用使得在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大能耗與噪音。③輪胎的材料大多數(shù)采用的是橡膠，采用橡膠材料在一定程度上減小了設(shè)備的豎向振動(dòng)以及噪音，但是考慮到橡膠的磨損，使用壽命短，更換頻率大等缺點(diǎn)也是目前現(xiàn)存的一大問題之一。

（2）混合工藝方面主要體現(xiàn)在如下方面。①圓筒混合機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，由于混合材料的不同，每種材料的混合物質(zhì)量也不同，因此難以確定混合機(jī)在具體運(yùn)行過程中的混合時(shí)間，限制了混合設(shè)備的效率。②圓筒混合機(jī)的轉(zhuǎn)速﹑填充率以及其他因素等相互作用關(guān)系影響到出料的效率，因此綜合參數(shù)的考慮使得混合機(jī)的生產(chǎn)效率大打折扣。

2 圓筒混合機(jī)安裝步驟分析

2.1 基礎(chǔ)測(cè)量放線及檢查驗(yàn)收

混合機(jī)的測(cè)量方向主要包括以下步驟：①檢查圓筒混合機(jī)主機(jī)的中心線，在基準(zhǔn)線的兩側(cè)設(shè)置擋板，在設(shè)置擋板的時(shí)候應(yīng)保證水準(zhǔn)儀與經(jīng)緯儀都能照準(zhǔn)到。②通過中心基準(zhǔn)線為基準(zhǔn)，在兩側(cè)設(shè)置底座與地腳的基準(zhǔn)線，結(jié)合設(shè)備的幾何尺寸，檢查基準(zhǔn)線的偏差；一旦發(fā)現(xiàn)尺寸存在偏差應(yīng)立即向?qū)I(yè)人士報(bào)告，并編寫相應(yīng)的記錄報(bào)告移交業(yè)主。③設(shè)備的基礎(chǔ)資料應(yīng)該包括安裝條件的資料，利用其控制基準(zhǔn)線。通過實(shí)際的測(cè)量放線，基礎(chǔ)的誤差應(yīng)該符合設(shè)計(jì)的相應(yīng)規(guī)范要求。在開箱檢查前，相關(guān)人員應(yīng)該熟悉圖紙與技術(shù)資料，在開箱過程中應(yīng)對(duì)實(shí)際工作進(jìn)行如實(shí)記錄，發(fā)現(xiàn)圖紙存在不合理的地方應(yīng)立即向有關(guān)部門報(bào)告，并進(jìn)行相應(yīng)簽字確認(rèn)。

2.2 底座安裝

對(duì)金屬砧的正確使用和底座的校正是基礎(chǔ)底座的關(guān)鍵所在，針對(duì)底座的安裝主要分為以下幾個(gè)步驟：①在和施工單位進(jìn)行交接技術(shù)時(shí)，土建基礎(chǔ)的實(shí)際標(biāo)高相比于圖紙標(biāo)高要低50mm，在混凝土澆筑完成后通過水泥進(jìn)行找平，利用水泥找平后，地面的強(qiáng)度將會(huì)降低。為了確保圖紙與底座安裝的質(zhì)量，大部分的安裝公司采用在底座加金屬砧。根據(jù)相應(yīng)規(guī)范要求，金屬砧的數(shù)量最多不能大于五塊。②在實(shí)際施工過程中，取底座上的劃線中心為軸向中心線。根據(jù)圖紙的設(shè)計(jì)要求，設(shè)置混合機(jī)的角度為2°，施工單位采用在水泥基礎(chǔ)上做支架，通過固定絲繃緊并靠近底座，通過軸向中心線對(duì)底底座進(jìn)行校正。在確定校正后，通過水準(zhǔn)儀﹑塔尺確定具體標(biāo)高數(shù)值符合《燒結(jié)機(jī)械設(shè)備工程安裝驗(yàn)收規(guī)范》要求。

2.3 托輥和擋輥的安裝

圓筒混合機(jī)的支撐裝置應(yīng)該從低端開始，在安裝前首先應(yīng)該去除托輥上的銹跡﹑雜質(zhì)以及污垢，以至于在安裝過程中方便控制精度，通過將托輥安裝于底座之上后，進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，此過程可利用全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具體見圖2所示，質(zhì)量要求如下：①底座正下方與基礎(chǔ)的中心基準(zhǔn)線偏差小于0.5mm；②托輥的標(biāo)高與實(shí)際的標(biāo)高誤差控制在0.5mm以內(nèi)；③首尾托輥的傾斜度利用平尺進(jìn)行檢驗(yàn)，最大誤差為0.05mm/m。

圖2 托輥示意圖

2.4 兩托輥精調(diào)

兩托輥的中間距離應(yīng)該符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，中心距離的偏差最大不超過0.5mm，且中心距離應(yīng)該與底座的中心距離保持一致且平行﹑重合，偏差不能超過0.5mm。標(biāo)高的測(cè)量過程應(yīng)該以托輥的頂面為準(zhǔn)，斜度應(yīng)該控制在0.5mm之內(nèi)，在兩個(gè)托輥的頂面應(yīng)該采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行照準(zhǔn)，水平偏差小于0.05mm/m；超過這個(gè)許可的范圍時(shí)應(yīng)在地面墊加金屬片進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。由此可見，在進(jìn)行托輥定位與標(biāo)高放樣時(shí)，所需要準(zhǔn)備的測(cè)量工具有：經(jīng)緯儀﹑全站儀﹑水準(zhǔn)儀﹑卷尺﹑塔尺等，施工產(chǎn)生的偏差必須在相應(yīng)的規(guī)范文件許可范圍之內(nèi)。

2.5 筒體的吊裝

圓筒體的安裝主要包括以下幾個(gè)步驟：①根據(jù)筒體的尺寸形狀大小，選擇合適的起重機(jī)，在合適的位置進(jìn)行起重，通過在筒體上設(shè)置金屬絲，掛鉤進(jìn)行起吊。②筒體上設(shè)置的金屬絲固定點(diǎn)應(yīng)該靠近筒體中心的兩側(cè)位置，使用吊車進(jìn)行吊裝時(shí)應(yīng)盡可能地靠近筒體重心位置，另一臺(tái)吊車的吊裝位置靠近筒體的后側(cè)，緩慢吊裝到相應(yīng)的軌道上。③首先使用350噸級(jí)的吊車吊住中心位置，另一臺(tái)300噸級(jí)的吊車吊住筒體后部，保證筒體在落下的過程中，前部先與軌道接觸，保證整個(gè)筒體與托輥保持在一個(gè)半接觸的狀態(tài)。此時(shí)，利用滑輪組將天車移動(dòng)至廠房的最東面，利用天車結(jié)合滑輪組，使得筒體保持在中心線上。④筒體確認(rèn)安放準(zhǔn)確后，通過千斤頂將混合機(jī)抬升，拆除支架，再次安裝筒體。

2.6 大齒輪的安裝

大齒輪的安裝一般分兩步進(jìn)行，首先將每個(gè)大齒輪通過起重機(jī)垂直從上往下與筒體位置對(duì)齊，螺栓把合，起到定位作用，不能擰緊。通過手拉葫蘆，使得筒體旋轉(zhuǎn)180°，使得大齒輪接合在水平位置。再次使用起重機(jī)將另一半的大齒輪垂直從下往上進(jìn)行吊裝，最后將螺栓擰緊。大齒輪與筒體的法蘭接觸面應(yīng)該用0.04mm的塞尺，深度不超過100mm。

2.7 小齒輪的安裝

根據(jù)大齒輪進(jìn)而對(duì)小齒輪的安裝進(jìn)行校正，小齒輪的安裝應(yīng)該符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，最大偏差在2mm左右；在實(shí)際進(jìn)行小齒輪的安裝時(shí)，應(yīng)該首先每調(diào)整斜度，保證大齒輪與小齒輪之間的距離在5mm～10mm，間隙不超過2mm，大齒輪與小齒輪接觸的情況下，保證齒輪嚙合度不能高于40%，沿著齒高方向不能小于50%，且必須保持在齒寬的中心。

2.8 設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)

在實(shí)際試運(yùn)轉(zhuǎn)過程主要為以下幾個(gè)步驟：①試車前的準(zhǔn)備工作；②電動(dòng)機(jī)的單體試車；③減速器的單體試車；④混合機(jī)空載單體試車；⑤負(fù)荷試車。

在機(jī)器啟動(dòng)之前首先應(yīng)該保證氣體或者其他排放物排放完畢，再對(duì)盤車進(jìn)行檢查，保證其轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不存在其他異常現(xiàn)象。在嘗試運(yùn)轉(zhuǎn)過程中應(yīng)該保證機(jī)械不存在異常聲音，各個(gè)關(guān)鍵軸承的振動(dòng)頻率與振動(dòng)值應(yīng)該滿足相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范要求。在試運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候還必須注意整個(gè)機(jī)器設(shè)備的螺絲是否存在松動(dòng)，其他試運(yùn)轉(zhuǎn)的相關(guān)參數(shù)應(yīng)該符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

3 圓筒混合機(jī)安裝調(diào)試產(chǎn)生的問題

圓筒混合機(jī)在試運(yùn)行的過程中，主要存在以下幾個(gè)方面的問題：①托輥與滾圈的接觸不良；②托輥在寬度方向上與滾圈之間的接觸不佳，主要呈現(xiàn)出線性接觸的規(guī)律；③擋輥在實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)出噪音；④滾圈周向存在多條亮帶；⑤在裝配大齒輪與小齒輪的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生嚙合度不高等現(xiàn)象。

4 圓筒混合機(jī)安裝調(diào)試問題分析及解決措施

當(dāng)筒體正好處于四個(gè)托輥上的時(shí)候，出現(xiàn)的托輥與滾輪的接觸不佳，引發(fā)這樣的原因主要有：①四個(gè)托輥沒有處于同一個(gè)平面內(nèi)；②兩側(cè)托輥平行度不足。

針對(duì)以上問題，在現(xiàn)場(chǎng)吊裝過程中首先應(yīng)該重新檢查托輥重心的軸線，調(diào)整托輥，使托輥與滾圈正好緊密結(jié)合。

其次，在不確定具體原因的時(shí)候，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多次的實(shí)地考察，尤其要注意托輥與滾圈上的潤(rùn)滑程度，在調(diào)整托輥的過程中應(yīng)該用頂緊螺栓進(jìn)行調(diào)整，不可使用過大的力氣，增加調(diào)整難度。

此外，在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，如果出現(xiàn)擋輥受力不均勻，產(chǎn)生較大聲響與噪音的時(shí)候，此時(shí)應(yīng)該觀察筒體在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否存在徑向與軸向方向的振動(dòng)，并分析產(chǎn)生振動(dòng)的原因進(jìn)而調(diào)整位置減少振動(dòng)。在正常情況下，圓筒混合機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的因素主要為，筒體軸向力與筒體的傾角﹑大小齒輪之間的嚙合程度。

經(jīng)過大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察，總結(jié)了造成上述現(xiàn)象的原因主要存在以下三個(gè)方面：①托輥上有因?yàn)樗槭鲎伯a(chǎn)生的凹陷，導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中滾輪產(chǎn)生亮點(diǎn)組成亮帶；②托輥表面存在雜質(zhì)：混合物碎料﹑電焊渣以及其他雜質(zhì)；③所摻入的潤(rùn)滑油純度不高，且含有較硬的雜質(zhì)顆粒。

針對(duì)以上問題，主要采用人工修復(fù)的方法進(jìn)行修復(fù)，在凸起的地方以及存在其他雜質(zhì)的地方進(jìn)行多次清潔，使用高質(zhì)量的潤(rùn)滑油，保證托輥與滾圈正常接觸良好。

在實(shí)際安裝過程中，由于筒體在安裝時(shí)產(chǎn)生了一定的高度偏差導(dǎo)致其他設(shè)備：主電機(jī)﹑主減速機(jī)以及小齒輪的裝置標(biāo)高產(chǎn)生一定的誤差積累，以至于在實(shí)際裝配過程中產(chǎn)生尺寸之間的干涉。在實(shí)際安裝過程中，應(yīng)該保證齒輪之間的間隙規(guī)范要符合設(shè)計(jì)規(guī)范，允許小齒輪在安裝過程中的偏移來保證機(jī)械設(shè)備的正常使用。

遇到上述的情況時(shí)，應(yīng)該對(duì)齒輪進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的觀察，齒輪工作需要經(jīng)過一定時(shí)期的磨合才能趨于穩(wěn)定，當(dāng)軸承底座的溫度不再升高的時(shí)候，則趨于穩(wěn)定。經(jīng)過一段時(shí)間的處理后，如果溫度繼續(xù)升高，則必須打開軸承蓋，檢查軸承之間是否存在異物，加以修復(fù)。

產(chǎn)生齒輪之間的干涉現(xiàn)象主要存在兩個(gè)方面的原因：①罩體內(nèi)部與筒體密封圈之間的摩擦；②罩體側(cè)面與密封圈之間的碰撞。

為解決上述產(chǎn)生的原因，首先應(yīng)該對(duì)產(chǎn)生噪音的來源做出進(jìn)一步的分析，排除正常運(yùn)行的設(shè)備。接著對(duì)產(chǎn)生異常噪音的設(shè)備進(jìn)行觀察分析，判斷噪音的頻率，明確產(chǎn)生噪音的具體部件在哪里。針對(duì)上述問題，應(yīng)該對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面分析，通過對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行逐個(gè)排除，解決齒輪間干涉問題。

5 結(jié)語

根據(jù)實(shí)際的試車情況進(jìn)行分析可知，現(xiàn)階段燒結(jié)技術(shù)改進(jìn)以及對(duì)廠區(qū)環(huán)境的治理的混合機(jī)安裝是合理的，主要的收獲如下：①對(duì)于關(guān)鍵部分的數(shù)據(jù)精度把控必須嚴(yán)格符合相應(yīng)規(guī)范要求，甚至略微精密與規(guī)范，對(duì)于各種部件的控制線的貼合程度應(yīng)該按照實(shí)際的規(guī)范要求進(jìn)行，以至于確保試車一次成功。②針對(duì)廠房?jī)?nèi)安裝設(shè)備的控制點(diǎn)進(jìn)行放線的過程中，控制點(diǎn)精度必須滿足實(shí)際圖紙要求規(guī)范，必須采用先進(jìn)的儀器設(shè)備進(jìn)行多次的復(fù)核。