杜小君

（中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209）

磨煤機(jī)在煤化工磨煤系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用，經(jīng)常出現(xiàn)振動情況，在降低出力的同時，也會削弱其耐久性，甚至對煤化工裝置的生產(chǎn)負(fù)荷形成阻礙。當(dāng)前，大部分煤化工磨煤系統(tǒng)及煤化工廠使用中速輥式磨煤機(jī)，其振動問題影響面較廣，展開研究現(xiàn)實意義重大。本文針對ZGM133N型號的磨煤機(jī)進(jìn)行研究，分析其出現(xiàn)振動的原因，并尋找相應(yīng)對策。

一、ZGM133N中速輥式磨煤機(jī)工作原理

ZGM133N磨煤機(jī)屬于中速輥盤式磨煤機(jī)，這種磨煤機(jī)的碾磨部分是由三個磨輥和轉(zhuǎn)動磨環(huán)共同組成，其中，磨輥沿著磨環(huán)滾動，且進(jìn)行自轉(zhuǎn)。將洗精煤通過磨煤機(jī)中央落煤管落入碾磨部件之間，經(jīng)碾磨部件轉(zhuǎn)動，并借助離心力將洗精煤運(yùn)送到碾磨輥道上，通過磨輥進(jìn)行碾磨。碾磨力均勻作用至三個磨輥上，這個力經(jīng)磨環(huán)、磨輥、壓架、拉桿、傳動盤、減速機(jī)、液壓缸后通過底板傳至基礎(chǔ)（見圖1＿1）。

圖1 ＿1磨煤機(jī)加載傳遞系統(tǒng)“受力狀態(tài)圖”

碾磨成的煤粉被拋至風(fēng)環(huán)處，熱風(fēng)以一定速度通過風(fēng)環(huán)進(jìn)入干燥空間，對煤粉干燥處理，并將處理好的煤粉送入碾磨區(qū)上部分的旋轉(zhuǎn)分離器當(dāng)中進(jìn)行分離。經(jīng)過分離，將不合格的粗粉進(jìn)行返回重磨。而合格的煤粉通過干燥處理后帶出磨外，在煤當(dāng)中夾帶的雜物(如石塊、金屬塊、黃鐵礦塊等)全部拋至風(fēng)環(huán)處，經(jīng)風(fēng)環(huán)刮板處刮落到雜物箱當(dāng)中，定期人工排出。（見圖 1＿2）

圖1 ＿2磨煤機(jī)“沸騰區(qū)”示意圖

二、磨煤機(jī)出現(xiàn)振動的原因

1.設(shè)計因素

磨煤機(jī)設(shè)計過程中缺乏科學(xué)性考慮，對熱態(tài)形變問題在設(shè)計時欠缺考慮，導(dǎo)致磨煤機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中出現(xiàn)一定程度的形變問題。同時，設(shè)計人員也沒有對箱體承重方面考慮周全，機(jī)座和機(jī)殼剛度方面也欠缺考量，讓箱體的承重難以符合實際需求，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中容易出現(xiàn)過大幅度的形變。以上情況導(dǎo)致的形變一旦在設(shè)備實際運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)，就會使原本的位置出現(xiàn)偏差，進(jìn)而導(dǎo)致三腳架的中間部位也出現(xiàn)偏離，造成振動情況的發(fā)生。

2.制造因素

在進(jìn)行中速輥式磨煤機(jī)的生產(chǎn)制造過程中，存在機(jī)殼焊接變形問題。變形嚴(yán)重的導(dǎo)致機(jī)座不平，機(jī)座底部受力不均，鑄造的磨盤襯板過于粗糙，安裝后容易出現(xiàn)波浪式弧面，磨盤轉(zhuǎn)動運(yùn)行中導(dǎo)致磨煤機(jī)整體出現(xiàn)上下波浪式振動；磨盤、傳動盤和襯板鑄造的不夠規(guī)則和均勻，造成轉(zhuǎn)動時出現(xiàn)無法平衡的離心式運(yùn)動，造成整機(jī)振動；磨輥的輪輥外緣為非機(jī)械加工制造，導(dǎo)致出現(xiàn)直徑偏差超出標(biāo)準(zhǔn)，輪輥橢圓度過大，運(yùn)行過程中三角架與磨輥受加載力作用出現(xiàn)較大的振動。

3.安裝因素

在機(jī)座和機(jī)殼安裝找正時，中心偏差過大，機(jī)殼、機(jī)座的水平偏差較大，使機(jī)殼、機(jī)座中心與減速機(jī)回轉(zhuǎn)中心的偏差較大，導(dǎo)致運(yùn)行不平穩(wěn)。

三角架及三個磨輥的中心沒有找正，導(dǎo)向板工作面不能同時接觸，造成中心偏差，致使運(yùn)行中的三個磨輥工作面偏離固定位置，不沿磨盤滾道方向轉(zhuǎn)動，在嚴(yán)重磨損磨盤襯瓦上沿的同時引發(fā)振動。

減速機(jī)與電動機(jī)聯(lián)軸器找正不準(zhǔn)確，減速機(jī)軸中心和電動機(jī)軸中心偏差較大，使減速機(jī)不能正常運(yùn)行而產(chǎn)生過大的振動。

磨機(jī)內(nèi)部各部分連接螺栓、地腳螺栓擰緊力矩不夠，造成運(yùn)行過程中螺栓松動，出現(xiàn)磨煤機(jī)振動。

4.運(yùn)行因素

4.1 風(fēng)煤比失調(diào)

磨煤機(jī)在運(yùn)行過程中，由于煤化工裝置總生產(chǎn)負(fù)荷波動，導(dǎo)致磨煤系統(tǒng)經(jīng)常調(diào)整磨煤機(jī)的制粉量。要保證冷風(fēng)、熱風(fēng)和煤的比例之間的相互協(xié)調(diào)，根據(jù)磨煤系統(tǒng)的給煤量進(jìn)行適時的調(diào)整。但是在磨煤機(jī)的實際運(yùn)行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)風(fēng)煤比失調(diào)情況，當(dāng)磨煤機(jī)給煤量一定時，一次風(fēng)量過小，不能將煤粉及時的從磨機(jī)里帶走，隨著給煤的不斷積累，磨煤機(jī)內(nèi)堆積的煤粉越來越多；一次風(fēng)量過大時，使得磨機(jī)內(nèi)的煤粉越來越少，最后磨輥上下跳動幅度較大，一定程度時產(chǎn)生較大的振動，影響正常生產(chǎn)。

那應(yīng)是土狼王，比一般的土狼大著一圈，像一頭小牛犢。它白眼吊睛，蓬松的鬣毛從頸后生出，沿著厚實的脊背，一直延伸至尾端。方才戰(zhàn)場上的廝殺中，青辰并沒有見過它，它大概是躲在了不遠(yuǎn)的灌木叢中，指揮群狼的戰(zhàn)斗。而此刻，它發(fā)現(xiàn)最具威脅的射手已經(jīng)落地，于是從灌木叢中挨過來，施以必殺的一擊。

4.2 碾磨件之間有異物，造成碾磨件磨損

在整個磨煤機(jī)的設(shè)計過程中，碾磨件是整個機(jī)器的重要組成部分，更是磨煤機(jī)運(yùn)行的基本部件。由于洗精煤是通過皮帶輸送機(jī)送入精煤倉內(nèi)，再提供給磨煤機(jī)。皮帶輸送機(jī)的除鐵器失靈或除鐵能力不足時，運(yùn)行中有較大的鐵塊通過皮帶進(jìn)磨煤機(jī)，在加載力的作用下，鐵塊不斷被碾壓造成負(fù)荷不規(guī)則變化，也增加碾磨件之間的磨損程度，甚至出現(xiàn)碾磨部件脫落，使磨煤機(jī)產(chǎn)生較大振動。

4.3 導(dǎo)向板磨損或間隙過大

由于導(dǎo)向板工作面為圓弧形狀，導(dǎo)向板對磨輥的水平位置進(jìn)行固定，分三處固定在機(jī)殼的切向支撐板和下壓環(huán)下。磨煤機(jī)在運(yùn)行過程中，導(dǎo)向塊和導(dǎo)向板接觸部位受到頻繁沖擊和上下移動磨擦。盡管導(dǎo)向塊及導(dǎo)向板由耐磨材料制造，但由于接觸磨損的原因，限位間隙逐漸變大，致使磨輥位置有所改變，造成磨輥在運(yùn)行擺動中沖擊力加大而發(fā)生振動，這種振動將會引起切向支撐后移，甚至造成磨輥傾倒，最終促使磨輥運(yùn)動軌跡的改變，磨煤機(jī)振動增大。

4.4 加載系統(tǒng)故障

加載系統(tǒng)是中速輥式磨煤機(jī)的重要工作系統(tǒng)，加載系統(tǒng)是磨煤機(jī)液壓系統(tǒng)重要組成部分。加載系統(tǒng)主要由電機(jī)、雙聯(lián)齒輪泵、比例溢流閥、單向節(jié)流閥、安全閥塊、油缸組件、蓄能器、冷卻器、回油過濾器及壓力變送器等組成。

磨煤系統(tǒng)正常運(yùn)行中加載力出現(xiàn)故障時，加載力壓力波動較大時，使得磨煤機(jī)出力變化較大，煤層厚度太薄或太厚，磨輥上下跳動幅度過大，均能引起磨機(jī)振動。

4.5 磨機(jī)給煤量波動大

三、磨煤機(jī)振動問題改進(jìn)建議

1.設(shè)計應(yīng)符合科學(xué)理念

為了適應(yīng)熱態(tài)情況下機(jī)殼不規(guī)則的變形，應(yīng)適當(dāng)增加機(jī)殼的厚度，并在導(dǎo)向板箱體增加加固筋板。同時，在剛度與強(qiáng)度方面強(qiáng)化機(jī)殼與機(jī)座，降低因設(shè)計原因造成的振動發(fā)生幾率。將支撐墊板安裝在三角架與機(jī)殼之間，提升三角架的標(biāo)高。架高磨輥，使之與磨盤兩者間存在間隙，這樣即便出現(xiàn)斷煤現(xiàn)象，磨輥與磨盤中還存在煤層鋪墊，能夠降低兩者間的剛性接觸，從而減少振動情況出現(xiàn)。

2.制造改進(jìn)措施

在進(jìn)行機(jī)座與機(jī)殼的制造時，采用防變形的焊接工藝和施工工藝，在滿足設(shè)計要求的同時保證焊接件不發(fā)生變形。焊接完成后盡快將結(jié)構(gòu)應(yīng)力與焊接應(yīng)力進(jìn)行消除，提升磨煤機(jī)整體制造精度。對制造過程中的精度要求進(jìn)行控制，保證控制直徑偏差在5mm以內(nèi)，控制橢圓度在3mm以內(nèi)。只有進(jìn)度符合設(shè)計要求，才能保證設(shè)備運(yùn)行正常。

3.合理安裝

安裝之前要對圖紙內(nèi)容進(jìn)行全面了解，通讀使用說明書，使用時要嚴(yán)格按照說明書的內(nèi)容進(jìn)行，做好技術(shù)交底工作，培養(yǎng)操作人員的責(zé)任意識，嚴(yán)格對機(jī)座和機(jī)殼進(jìn)行調(diào)整，確保其水平狀態(tài)精準(zhǔn)，記錄安裝信息，質(zhì)檢人員要做好質(zhì)量控制工作，保證安裝質(zhì)量。

對機(jī)座和機(jī)殼進(jìn)行合理調(diào)整。找到機(jī)座的垂直中心軸線，在其上添加兩個吊墜，和減速機(jī)垂直方向的中心軸線處于對正狀態(tài)。使用精密的測量設(shè)備測出其標(biāo)高和水平偏離程度，讓偏差程度小于2mm，確定機(jī)殼和機(jī)座的正中位置，此過程需要在拉鋼絲法的輔助下得以實現(xiàn)，吊墜的線需從鋼絲的交叉點經(jīng)過，和減速設(shè)備的輸出法蘭正中位置相對，偏離差距小于2mm。在完成上述工作中，讓地腳螺栓處于穩(wěn)固狀態(tài)。在安置減速機(jī)前，對其底面和臺板進(jìn)行處理，讓臺板處于平整狀態(tài)，找準(zhǔn)減速機(jī)的中心位置，確保緊固螺栓結(jié)合面處緊密狀態(tài)，才可開始工作，隨后使用專業(yè)測量設(shè)備對其輸出法蘭進(jìn)行測定，保證其處于水平狀態(tài)，每個方向的水平偏離程度都要小于 0.2mm。

4.風(fēng)煤比失調(diào)

磨煤機(jī)的給煤量和一次風(fēng)量可根據(jù)一次風(fēng)與煤粉出力變化曲線操作（見圖 1＿3）。

圖1 ＿3 磨煤機(jī)“標(biāo)準(zhǔn)空氣曲線”

建立正確的給煤量和一次風(fēng)量比率是很重要的，如果標(biāo)定的一次風(fēng)量、給煤量不準(zhǔn)，不但影響負(fù)荷調(diào)節(jié)，而且影響磨煤機(jī)運(yùn)行。在磨煤機(jī)運(yùn)行人員調(diào)節(jié)磨煤機(jī)出力時，應(yīng)做到增加磨煤機(jī)出力時，先加風(fēng)量，后加煤量。降低磨煤機(jī)出力時，先減煤量，后減風(fēng)量，以防止一次風(fēng)量調(diào)節(jié)過快或風(fēng)量過小造成磨煤機(jī)煤層厚度變化較大，使磨煤機(jī)振動。

5.碾磨件之間有異物，造成碾磨件磨損處理

在磨煤機(jī)運(yùn)行上煤時，要求上游操作人員經(jīng)常檢查除鐵器的運(yùn)行情況，并及時清理除鐵器上的鐵塊，避免其進(jìn)入磨煤機(jī)。磨煤機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)振動時，對磨煤機(jī)排渣箱進(jìn)行多次排渣檢查，看是否有異物或磨煤機(jī)內(nèi)部部件脫落。磨煤機(jī)每運(yùn)行1000小時，磨煤機(jī)停機(jī)應(yīng)對碾磨件磨損情況進(jìn)行檢查。磨輥耐磨件是高鉻鑄鐵制造，對溫度的急劇變化十分敏感，因此絕不能在磨機(jī)剛停下來，為盡快開始維修作業(yè)而用水或壓縮空氣來冷卻磨輥。

6.導(dǎo)向板磨損或間隙過大處理

經(jīng)常檢查導(dǎo)向裝置（導(dǎo)向塊及導(dǎo)向板）的磨損和間隙，并保證壓架的垂向靈活運(yùn)動。在磨煤機(jī)運(yùn)行過程中，隨著時間的增加，即可與壓架上的導(dǎo)向塊和導(dǎo)向板間隙都會逐漸增加，從而引起磨煤機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，在對磨煤機(jī)進(jìn)行內(nèi)部檢查時，需要對間隙進(jìn)行檢查和測量，并做好記錄。如果間隙大于8mm，就需要增加墊片完成調(diào)整，使間隙保持原始狀態(tài)，墊片結(jié)構(gòu)可以設(shè)計成上面或者側(cè)面插入形式。如果導(dǎo)向板與導(dǎo)向塊出現(xiàn)明顯的階梯型磨損，將會對壓架的自由運(yùn)動造成妨礙，需要及時更換。

7.加載系統(tǒng)故障處理

經(jīng)常檢查加載系統(tǒng)的蓄能器，有無異常情況，并及時處理。檢查加載系統(tǒng)的油路，在磨煤機(jī)停止運(yùn)行時，應(yīng)對磨煤機(jī)的磨輥升降和定變加載的切換進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)加載油缸和電磁換向閥故障，及時清理和更換。保障3個加載油缸的加載能力同步及電磁換向閥的正常工作。

8.磨煤機(jī)給煤量波動大

經(jīng)常關(guān)注洗精煤的分析化驗報告單，發(fā)現(xiàn)洗精煤水含量大時，注意磨煤機(jī)系統(tǒng)的調(diào)整及上游溜管的檢查。并在磨煤機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行一段時間后對磨煤機(jī)上游設(shè)備稱重給煤機(jī)的皮帶稱進(jìn)行校驗，避免因磨煤機(jī)給煤量波動大，磨煤機(jī)振動強(qiáng)烈。同時也要在磨煤機(jī)下料溜管處增加氣錘，避免因洗精煤水分大讓溜管出現(xiàn)堵料現(xiàn)象。

四、結(jié)束語

當(dāng)中速輥式磨煤機(jī)發(fā)生振動時，要全面分析問題出現(xiàn)的原因，以積極的手段改變振動狀況，讓磨煤機(jī)的運(yùn)行效率達(dá)到一定水平，增加設(shè)備的耐久性，降低對電能等能源的消耗，讓整個磨煤系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)處于安全穩(wěn)定的狀態(tài)，為煤化工的健康發(fā)展做出貢獻(xiàn)，爭取創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]李劍，中速碾輥式磨煤機(jī)振動大的原因及處理方法[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014，14（21）：33-33

[2]邢希東，MPS中速輥式磨煤機(jī)炭精環(huán)損壞原因分析[J].設(shè)備管理與維修，2014，41（25）：34-35

[3]劉永周、彭志豐、魏霞冰等。中速磨煤機(jī)-基礎(chǔ)耦合體系振動測試與減振研究（Ⅱ）——有限元分析[J].四川建筑科學(xué)研究，2013，25（39）：211-214