江立振 朱榮榮 趙利軍 溫麗霞 付俊生

(安鋼集團(tuán)永通球墨鑄鐵管有限責(zé)任公司)

燒結(jié)機臺車起拱現(xiàn)象的分析及處理

江立振 朱榮榮 趙利軍 溫麗霞 付俊生

(安鋼集團(tuán)永通球墨鑄鐵管有限責(zé)任公司)

對燒結(jié)機起拱現(xiàn)象進(jìn)行了分析。認(rèn)為燒結(jié)機機尾星輪齒板對臺車卡輪推動前進(jìn)過程中產(chǎn)生過大的向上摩擦分力是造成臺車在回車道上起拱的根本原因。永通公司通過采取減小星輪齒板對臺車卡輪向上摩擦分力等措施,基本消除了回車道上臺車起拱現(xiàn)象,降低了燒結(jié)機漏風(fēng)率,延長了臺車使用壽命,效果顯著。

燒結(jié)機 臺車 起拱現(xiàn)象 摩擦分力

0 前言

帶式燒結(jié)機是燒結(jié)生產(chǎn)的主要設(shè)備。其工作過程是,由傳動裝置驅(qū)動的頭部星輪做連續(xù)的轉(zhuǎn)動,將臺車由下部軌道經(jīng)頭部彎道抬到上部水平軌道,星輪齒板繼續(xù)推動臺車卡輪,由于星輪不停的轉(zhuǎn)動,連續(xù)的推動下一個被抬到水平軌道的臺車卡輪,這樣就使整個上臺車列向燒結(jié)機尾運動,當(dāng)臺車到達(dá)機尾時,在尾部星輪齒板和尾部彎道的控制下卸下燒結(jié)礦。在尾部星輪上,由于臺車自重以及臺車內(nèi)部燒結(jié)礦的存在使得對星輪中心產(chǎn)生一個較大的力矩,該力矩作用的直接效果是在尾部星輪齒板和剛剛經(jīng)過尾部彎道擺平進(jìn)入下部水平軌道 (回車道)的臺車卡輪之間產(chǎn)生一個使該臺車向頭部星輪運動的推力 (推力有一個向上的摩擦分力),這一推力使得該臺車追趕上前面的臺車列,一起經(jīng)下部水平軌道向頭部星輪運動,由于尾部星輪的轉(zhuǎn)動,使得齒板又推動下一個剛擺平的臺車卡輪,如此反復(fù)就是燒結(jié)機的運轉(zhuǎn)過程。目前,國內(nèi)使用的尾部擺架式燒結(jié)機不論臺車大小,在沿尾部彎道返回進(jìn)入下部水平軌道時都存在不同程度的搭肩起拱現(xiàn)象,即臺車后輪上抬,無法與回車道下道軌接觸,起拱高度一般在 10 mm～50 mm不等。

永通公司現(xiàn)有 2臺 40 m2燒結(jié)機,兩臺均有起拱現(xiàn)象,起拱高度在 40 mm以下,因臺車起拱帶來的一系列問題,對生產(chǎn)造成了一定影響。為此,在長期觀察分析研究起拱的基礎(chǔ)上,提出了減小星輪齒板對臺車卡輪推力產(chǎn)生的向上摩擦分力的辦法,并在 2009年 12月 2#燒結(jié)機中修中進(jìn)行實施,取得了良好效果。

1 臺車起拱原因及危害

1.1 起拱的原因

當(dāng)臺車過尾部星輪中心剛擺平后,在追趕過程中,尾部星輪齒板推動臺車向前運行,齒板前工作面與臺車后輪卡套接觸并產(chǎn)生推力,由于摩擦現(xiàn)象的存在,而產(chǎn)生一個向上的摩擦分力,推力越大則摩擦分力越大,當(dāng)此摩擦分力產(chǎn)生的力矩大于臺車自重的力矩時,臺車后部就會被向上托起,星輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn),在臺車卡輪離開齒板的瞬間,后續(xù)臺車的前部與之接觸,并將其擠住使之無法下落。每個臺車都有此過程,從而使回車道上的臺車產(chǎn)生搭肩起拱現(xiàn)象(如圖 1所示 )。

兩臺燒結(jié)機頭部星輪與尾部星輪齒板節(jié)距均為500 mm,臺車輪兩軸中心距為 510 mm,臺車長度1000 mm,卡輪直徑為 Ф170 mm,臺車?yán)p間隙為 10 mm,頭尾星輪齒板數(shù)為 Z=15。

1.2 影響臺車卡輪摩擦分力的因素

1)臺車在尾部擺平后,改變臺車后卡輪與齒板前面首先接觸的部位,可以減小后卡輪的受力情況如圖 2所示。

圖1 臺車起拱狀態(tài)圖

圖2 臺車兩種高度受力圖

已知,FT為齒板對臺車的推力,Ff為作用在臺車上推力 FT產(chǎn)生的向上摩擦分力,F1T=F2T=FT,由于α角的存在,且α1>α2,所以 F1f>F2f,即位置 1的摩擦分力比位置 2的摩擦分力大。

可見卡輪與齒輪先嚙合的位置下移能夠減小向上的摩擦分力,同時也減少了卡輪與齒板的嚙合長度,有利于減少對卡輪托起的高度。之外,后一節(jié)臺車能夠擴大在齒板間的活動余量,當(dāng)前一臺車下落將近完畢時,后一臺車才能夠跟進(jìn),減輕對起拱臺車的擠推作用,具備了自然下落的條件。

2)在機尾上軌處,當(dāng)星輪齒板開始卡住臺車輪時,增大臺車對星輪的阻力,可以減小整個星輪作用在下軌處卡輪上的推力 FT,進(jìn)而減小摩擦分力 Ff。

3)尾部星輪兩側(cè)齒板不均衡的受力會使臺車跑偏,跑偏使下軌臺車組合長度加長,增大內(nèi)部漲力,進(jìn)而加大摩擦分力 Ff。

4)機尾擺架的配重是否適當(dāng),擺架是否靈活,將影響臺車下軌處的組合長度,進(jìn)而影響到摩擦分力Ff。

1.3 起拱的危害

1)起拱的臺車運行到頭部時,由于自重和頭部星輪的帶動,臺車會瞬間墜落產(chǎn)生沖擊,使軸承損壞,造成設(shè)備事故停機,也會造成臺車端面不均勻磨損,降低其使用壽命,增加備件消耗。

2)加大燒結(jié)機漏風(fēng),燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中,70%～75%的電量消耗于主風(fēng)機,漏風(fēng)量越高,對產(chǎn)量影響越大,增加了生產(chǎn)成本。

3)起拱會造成臺車上下行車道上臺車組合長度不等,使整個鋼結(jié)構(gòu)承受很大漲力,對設(shè)備安全運行埋下了隱患。

2 消除臺車起拱的措施

因星輪齒板對臺車卡輪產(chǎn)生的過大摩擦分力是造成臺車起拱的根本原因。根據(jù)上述影響臺車卡輪摩擦分力的因素分析,采取以下措施來解決起拱現(xiàn)象。

1)降低機尾下直軌的高度,改變齒板與卡輪首先嚙合的部位,來改變臺車卡輪受力情況,進(jìn)而減小臺車卡輪受到的向上摩擦分力。采取頭部星輪處下軌高度不變,尾輪處降低了 20 mm的辦法,道軌由位置 1改為位置 2(如圖 2所示)。

2)減小機尾星輪轉(zhuǎn)矩來改變臺車卡輪受力情況,進(jìn)而減小臺車卡輪受到的向上摩擦分力,其措施是提高機尾上直軌與彎軌接口處的高度,采用堆焊后再磨平的辦法,在上直軌處增大尾部星輪運轉(zhuǎn)阻力,進(jìn)而減小摩擦分力 Ff,具體尺寸如圖 3所示。

圖3 尾部軌道修正圖

3)尾部星輪兩側(cè)齒板不均衡的受力會使臺車跑偏,跑偏使下軌臺車組合長度加長,增大內(nèi)部漲力,進(jìn)而加大摩擦分力 Ff,為此,采取重新校正頭部星輪軸中心線、尾部星輪軸中心線與燒結(jié)機縱向中心線垂直度的辦法,消除尾輪兩側(cè)齒板不均衡的受力,保證其不垂直度每米不大于 0.2 mm。

4)機尾擺架是自動調(diào)節(jié)下軌臺車列松緊程度的裝置,機尾配重大擺架將沒有活動余量,機尾配重小擺架將不起作用,燒結(jié)機無法運轉(zhuǎn),根據(jù)原來擺架活動不自如的情況把配重由原來 13塊降為現(xiàn)在的8塊,確保了機尾擺架作用的正常發(fā)揮。

3 實施效果

2009年 12月,在 2#燒結(jié)機中修之機,對其進(jìn)行整改,并取得了良好效果。

1)臺車輪離開道軌的距離由 40 mm降到了 2 mm以內(nèi),消除了臺車起拱現(xiàn)象。

2)減輕了臺車端面磨損和欄板端面的磨損,降低了漏風(fēng)率,提高了產(chǎn)量,臺車壽命可提高 6個月以上。

3)消除了下軌臺車內(nèi)部漲力,減少了臺車輪的損壞,降低了設(shè)備事故停機,降低了備件消耗。

4)上述情況可獲得年綜合效益 50萬元左右。

4 結(jié)語

安鋼永通公司臺車起拱處理實踐,說明在不對設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的改造或更換的情況下,通過對部件的調(diào)整和改進(jìn),是能夠消除臺車起拱現(xiàn)象的。為帶式燒結(jié)機起拱的處理提供了思路和方向,積累了實踐經(jīng)驗。

[1] 張惠寧,郭奠球.燒結(jié)設(shè)計手冊.北京:冶金工業(yè)出版社,1990:312-313.

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[3] 李威.新型帶式燒結(jié)機參數(shù)優(yōu)化設(shè)計[D].沈陽:遼寧科技大學(xué),2007.

[4] 袁金棋,景永純.冶金機械設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范.北京:冶金工業(yè)出版社,1998:144-147.

ANALYSIS AND TREATM ENT OF THE ARCHING PHENOM ENON OF SINTERING PALLET

JiangLizhen Zhu Rongrong Zhao Lijun Wen Lixia Fu Junsheng

(Anyang Iron&Steel Group Co.,Ltd)

It analysed the arching phenomenon of sintering pallet in Yongtong.The arching phenomenon was basically eliminated,the leaking ratewas rdeuced effectively and the service life ofpalletswas extended through reducing gate-rotor wants card wheel upward friction points.

sinteringmachine pallet arching phenomenon component of friction force

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:2010—7—14