周亮1，付文輝2
1分宜海螺水泥有限責任公司；2安徽蕪湖海螺建筑安裝工程有限責任公司
01 設備介紹
某公司一線ф4m×60m新型干法水泥生產線，2003年7月投產運行至今。三檔支撐，單傳動，斜度4％(正弦)，窯體旋向從窯頭看窯尾為順時針，其主要部件布置見圖1。
圖1 回轉窯主要部件圖
圖2 液壓擋輪三軸承系統結構圖
回轉窯采用單液壓擋輪裝置控制窯的上下運行，液壓擋輪為三軸承系統見圖2。
02 故障詳情
2019年4月，現場巡檢發現液壓擋輪底蓋螺栓斷裂一只，立即采取底蓋下部加墊圓鋼措施，并持續監控運行。
2019年7月，中控操作員發現窯電流逐步增大，隨即通知相關人員查找原因，現場發現液壓擋輪存在卡阻不轉現象，擋輪接觸面有擦傷，底蓋螺栓斷裂5只；隨后逐步減產及降窯速，止料停機進行臨停檢修，更換液壓擋輪。
經檢查液壓擋輪，底蓋螺栓M20×60斷裂，擋輪接觸面擦傷，并傾斜導致一端擦碰液壓擋輪缸，蘑菇頭底部與基座結合面迷宮處磨損拉出鐵屑；經拆解液壓擋輪后，發現擋輪下端推力軸承(29326)保持架、滾子等部件全部碎裂，另兩套雙列滾子軸承較好；蘑菇頭底部迷宮邊與基座迷宮表面磨損嚴重。
03 采取措施
通過受力分析，初步判斷，液壓擋輪中心線與窯中心線偏差過大，由于缺少專業的儀器，偏移量不能準確的核定，安裝調整過程中主要密切關注液壓擋輪受力面接觸情況；本次安裝，液壓擋輪中心線向運行旋出端移動3mm安裝，減少擋輪受力；將基礎松動部分二次灌漿去除，內墊板重新緊固；拆下液壓擋輪修復時，將廠家原裝的內六角螺栓M20×60更換成M24×60螺栓，且內孔要求銑平，增加接觸面。
重新安裝液壓擋輪后，運行一段時間，液壓擋輪還是有不規律的輕微抖動，液壓擋輪油站顯示壓力在5～6MPa，窯工況波動時液壓擋輪出現振動。2019年10月對回轉窯進行中心線檢測，其中發現液壓擋輪軸線與窯中心線有嚴重偏差，偏向旋入側10mm，見圖3，嚴重超出規定范圍。安裝規范：擋輪裝置相對窯中心線要偏向輪帶的旋入側，偏移量為2～5mm(不同廠家有不同規定，也有規定偏向旋入側0～5mm)。
圖3 液壓擋輪軸線與窯軸線偏差
圖4 液壓擋輪向旋出側(左側)移動8mm
隨即對液壓擋輪進行調整，將液壓擋輪向旋出側(左側)移動8mm，見圖4。
調整后，液壓擋輪運行正常，液壓擋輪油站顯示壓力從5MPa下降到2MPa，至今運行平穩。
04 原因分析
液壓擋輪偏移量過大，從記錄檢查來看，主要是因為處理大齒輪運行振動時，調整三檔托輪不是很規范，有時只調整一邊，調整記錄數據顯示偏差不大，但由于受力的變化，托輪的磨損等原因，實際窯中心線偏移的尺寸已經大于記錄上的尺寸；偏移量過大導致液壓擋輪下部軸承及底蓋螺栓受力大。
擋輪和輪帶一般成一個錐角傾斜接觸，正常工況下，垂直于接觸面的正壓力會產生一個豎直向下的分力，輪帶給擋輪裝置一個向下的壓力Fy(見圖5)；同時，安裝時要求擋輪裝置相對窯中心線要偏向輪帶的旋入側，偏移量為2～5mm，以確保輪帶給擋輪的作用力始終是向下的。
圖5 輪帶對擋輪的力
但當擋輪的安裝位置錯誤，擋輪裝置的中心線偏向了輪帶的旋出側、或者過于偏向旋入側，或者窯的中心線發生彎曲變形；輪帶旋轉時就會向上或者向下帶擋輪(另外擋輪和輪帶的接觸面磨損不均、出現溝槽時，輪帶旋轉時也可能會給擋輪裝置造成上拔或者下壓的現象)。
該公司#1窯的液壓擋輪過于偏向旋入側，輪帶旋轉時給擋輪造成過大的向下作用力，導致液壓擋輪底部推力軸承受力過大，進而造成底蓋螺栓斷裂、軸承損壞等一系列問題；經平移調整后，液壓擋輪運行至今未出現過底蓋螺栓斷裂、軸承損壞事故。
05 結語
擋輪在安裝時要把握好關鍵尺寸，控制好偏差范圍，如擋輪和輪帶的接觸長度、擋輪的斜度、擋輪橫向偏移量等。投入運行后要定期測量、檢查：如窯中心線偏差是否超標、擋輪與窯中心線的偏移量是否在規定范圍、底座的傾斜度是否正常、各處連接螺栓是否松動；大齒輪振動時，兩邊托輪盡量一起調整，如果超出了規定范圍一定要及時糾正，否則后續運?就會出現一系列問題。
來源：《水泥工程》2021年3期
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