陳代彥

（中建材（合肥）粉體科技裝備有限公司，安徽 合肥 230051）

1 前言

輥壓機(jī)作為迄今為止粉碎效率最高的設(shè)備，在水泥行業(yè)的原料及熟料粉磨系統(tǒng)中成為首選裝備，輥壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于沿輥寬方向物料分布不均，導(dǎo)致活動軸系輥子兩端的輥縫不一致，即產(chǎn)生輥縫差（d=S2-S1），我們稱之為偏輥（如圖1 所示）。小幅度的偏輥是不可避免的，同時也是設(shè)備及工藝系統(tǒng)所允許的，但若是長期的大幅度嚴(yán)重偏輥，則需要引起足夠的重視，因為會給設(shè)備本身到來一系列的問題，如活動輥軸承座的導(dǎo)軌及其導(dǎo)軌槽的磨損、側(cè)擋板的磨損、液壓缸活塞桿的偏載、萬向聯(lián)軸器的損壞等。導(dǎo)致偏輥的原因是多方面的，每個應(yīng)用廠家面臨的問題都不盡相同，其處理辦法也需要因廠而異。一些輥壓機(jī)制造廠家通過液壓系統(tǒng)左右兩側(cè)液壓缸的加減壓以實現(xiàn)糾偏功能，并將左右兩側(cè)的輥縫偏差允許值設(shè)置為很嚴(yán)格的數(shù)值，試圖徹底解決輥壓機(jī)的偏輥問題，這種本末倒置的辦法是解決不了根本問題的，反而會給應(yīng)用廠家造成誤解，以為單純通過液壓系統(tǒng)的壓力調(diào)整就能徹底解決，忽略了造成偏輥的根本原因，最終結(jié)果是造成液壓系統(tǒng)經(jīng)常性加減壓，液壓元器件壽命受損。與此同時，當(dāng)液壓系統(tǒng)的糾偏動作完成后還是無法解決輥縫偏差問題，只有通過止料后再重新喂料或是液壓系統(tǒng)整個泄壓再加壓的方式開啟新的一輪的糾偏，這種方法勢必造成整個工藝系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的不連續(xù)性，產(chǎn)品的細(xì)度及產(chǎn)量斷斷續(xù)續(xù)，電耗也會隨著增加。本文總結(jié)多年的應(yīng)用經(jīng)驗，從根源上分析造成偏輥的主要原因并提出解決方案。

2 造成輥壓機(jī)偏輥的原因分析

輥壓機(jī)偏輥是輥壓機(jī)設(shè)備故障中比較難以解決的問題之一，因為造成輥壓機(jī)偏輥的原因有許多方面，綜合起來主要有以下幾個方面。

2.1 入輥壓機(jī)物料粒度波動大

圖1 輥壓機(jī)偏輥示意圖

眾所周知，輥壓機(jī)在生料粉磨系統(tǒng)中的運(yùn)行比熟料粉磨系統(tǒng)中的穩(wěn)定性要好，輥壓機(jī)的偏輥幅度比熟料粉磨系統(tǒng)的也要小得多，最主要的原因是原料粉磨系統(tǒng)中物料較熟料粉磨系統(tǒng)的物料要均齊，其配套的破碎系統(tǒng)比熟料粉磨系統(tǒng)要齊全，同時，生料粉磨系統(tǒng)的循環(huán)負(fù)荷也相對小，因此入輥壓機(jī)的物料粒徑相對均齊，一般情況下要求入輥壓機(jī)物料平均粒度要小于30mm，最佳物料的粒度不宜超過50mm。一般來說，熟料粒度是能到達(dá)要求的，普遍是混合材中有大顆粒物料，尤其是石灰石配料的，在水泥熟料粉磨系統(tǒng)中，混合材很少單獨(dú)配置破碎系統(tǒng)，一般都是礦山破碎完后直接進(jìn)堆場，再由輸送系統(tǒng)入配料庫，物料粒度很不穩(wěn)定，在破碎機(jī)新?lián)Q錘頭時，石灰石粒度很小，能滿足輥壓機(jī)的粒度要求。當(dāng)錘頭磨損一段時間后，尤其是后期，出破碎機(jī)的粒度嚴(yán)重超標(biāo)，個別大的達(dá)200mm，這些大顆粒物料占比少，不會引起使用者的足夠重視，但這些極個別大的物料是引起輥壓機(jī)頻繁波動的最主要原因，包括輥壓機(jī)偏輥故障在內(nèi)。

2.2 入穩(wěn)流稱重倉的料管布置不合理

很多時候，解決設(shè)備問題需要從工藝方面著手，若是工藝設(shè)計本身不合理，單從設(shè)備本身去找解決辦法，往往事倍功半。很多廠的偏輥問題就是入穩(wěn)流稱重倉的料管布置不合理造成的（如圖2 所示），有的是由于受場地限制（高度不夠），有的是設(shè)計人員沒有意識到其該工藝布局會導(dǎo)致設(shè)備問題。從圖2 我們可以看到，新鮮來料、V 選回粉及選粉機(jī)回粉分別單獨(dú)入物流稱重倉，由于這三根管道內(nèi)的物料來源不一樣，其物料粒度差別很大，新鮮來料中絕大部分是30mm左右的粗顆粒，V 選回粉中絕大部分是小于5mm 的細(xì)顆粒（有個別輥壓機(jī)邊緣漏料的粗顆粒），而選粉機(jī)的回粉中基本上都是小于1mm 的細(xì)粉物料。按照如圖所示的工藝布置，三種物料沒有充分混合而分別入物流稱重倉，勢必造成物料在倉的內(nèi)部產(chǎn)生離析，即倉內(nèi)的物料粗細(xì)分離，輥壓機(jī)偏輥也就不可避免了。還有一種情況，入穩(wěn)流稱重倉的料管布置合理，物料粒度也在合理范圍內(nèi)，但倉內(nèi)物料仍然發(fā)生離析，這時需要檢查穩(wěn)流倉內(nèi)是否存在局部物料結(jié)皮現(xiàn)象。

2.3 輥子一側(cè)側(cè)擋板存在漏料嚴(yán)重

圖2 入穩(wěn)流稱重倉料管布置圖

輥壓機(jī)輥子兩端面都設(shè)置有側(cè)擋板，防止輥壓機(jī)的邊緣漏料（圖3），邊緣漏料帶來的影響很大，首先會導(dǎo)致循環(huán)負(fù)荷增加，料餅提升機(jī)電流上升，V 型選粉機(jī)的選粉效率降低。當(dāng)穩(wěn)流稱重倉發(fā)生沖料現(xiàn)象時，會導(dǎo)致料餅提升機(jī)壓死現(xiàn)象；其次會造成輥壓機(jī)邊緣的物料受到的擠壓力低于輥子中心物料受到的擠壓力，從而使輥壓機(jī)有效擠壓物料的寬度減小，降低了粉碎效率。最容易讓人忽視的就是邊緣漏料會影響輥壓機(jī)的工作輥縫，當(dāng)輥壓機(jī)有一側(cè)的漏料嚴(yán)重而另一側(cè)正常時，偏輥現(xiàn)象就產(chǎn)生了。

圖3 輥壓機(jī)邊緣漏料

圖4 無邊緣漏料輥子端面

當(dāng)輥壓機(jī)輥子邊緣漏料嚴(yán)重時，這一側(cè)的輥縫是撐不開的，因為物料一受擠壓就往側(cè)邊逃逸，形成不了壓力區(qū)，達(dá)不到穩(wěn)定的料層粉碎效果。導(dǎo)致邊緣漏料的原因有幾個方面，首先要檢查是不是側(cè)擋板磨損嚴(yán)重導(dǎo)致的，還有就是側(cè)擋板的頂緊裝置是不是有松懈，最為重要的是側(cè)擋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理。

2.5 其他方面的原因

導(dǎo)致輥壓機(jī)偏輥故障的除上述常見原因外，還有一些其他方面的因素，如液壓系統(tǒng)系統(tǒng)中存在泄漏，導(dǎo)致左右兩側(cè)的壓力不一致，或是輥壓機(jī)液壓系統(tǒng)有一側(cè)的蓄能器氮?dú)饽移茡p，起不到蓄能緩沖的作用；輥子兩端磨損程度不一致，磨損大的那側(cè)輥縫撐不開，導(dǎo)致偏輥現(xiàn)象；另外，位移檢測元件也需要定期進(jìn)行校驗，否則本來兩側(cè)運(yùn)行輥縫相差不大，由于位移傳感器誤測導(dǎo)致輥縫偏差報警；空倉操作，輥壓機(jī)不飽和喂料導(dǎo)致兩側(cè)物料量不一致而偏輥；還有一些廠家通過手動棒閘開閉來調(diào)整偏輥，這是錯誤的做法，既不能有效調(diào)整偏輥，同時還會影響輥壓機(jī)的擠壓效果和處理量。

3 偏輥帶來的危害及處理方法

輥壓機(jī)長期大幅度的偏輥會帶來一系列的問題，如軸承座導(dǎo)軌及導(dǎo)軌槽的磨損，液壓缸活塞桿由于承受側(cè)向力帶來的磨損，偏輥還會產(chǎn)生軸向力，嚴(yán)重時會導(dǎo)致軸承座的移位以及引起扭矩支撐的偏斜，輥壓機(jī)的軸承若采用的是調(diào)心輥子軸承，小幅度的偏輥對軸承不會有太大的影響，但有時瞬間的大幅度偏輥伴隨著巨大的沖擊載荷，超出了軸承調(diào)心范圍，導(dǎo)致軸承損壞的可能性。所以，輥壓機(jī)的偏輥問題需要引起足夠的重視，找到引起偏輥的根本原因，并想辦法予以解決。針對物料粒度波動大，最佳的辦法是對有粗顆?；旌喜娜攵褕龊筮M(jìn)行再破碎，有效控制物料的粒度，若大顆粒物料很少且受現(xiàn)場條件限制增加破碎難度大，也可以通過在配料秤入配料皮帶處加格柵從而將大顆粒物料篩選出來。

針對入穩(wěn)流稱重倉料管由于工藝設(shè)計不合理，現(xiàn)場空間如果允許，可以通過改造將三股物料合成一道管路后再入穩(wěn)流倉，讓粗細(xì)物料有充分混合的時間，若由于空間受限導(dǎo)致角度不夠，也可以在穩(wěn)流倉的內(nèi)部延長入料管道，達(dá)到同樣的效果。為了避免物料在穩(wěn)流倉內(nèi)發(fā)生離析現(xiàn)象，當(dāng)穩(wěn)流倉的足夠空間且物料綜合水分≤1.5%的前提下，可以在穩(wěn)流倉內(nèi)部設(shè)置撒料裝置，如圖5 所示。

撒料裝置起到的主要作用是讓物料有充分的停留和混合時間，以求達(dá)到均勻布料的效果，防止穩(wěn)流倉內(nèi)物料離析，為了增強(qiáng)效果，可以根據(jù)實際情況多增加幾層撒料板。當(dāng)物料綜合水分超過2%時，不建議加該形式的布料器，因為容易發(fā)生堵料現(xiàn)象，影響整個粉磨系統(tǒng)的運(yùn)行。若發(fā)現(xiàn)輥壓機(jī)側(cè)擋板漏料嚴(yán)重時，可以通過更換側(cè)擋板或是擰緊頂緊裝置來緩解邊緣漏料，隨著技術(shù)的不斷的研發(fā)與進(jìn)步，原有老式進(jìn)料裝置側(cè)擋板很難避免邊緣漏料，老式進(jìn)料裝置是采用在輥子端面設(shè)置單層側(cè)擋板，由于側(cè)擋板受頂桿壓緊，漏出的物料同時摩擦側(cè)擋板和輥子端面，造成側(cè)擋板壽命短，長期使用后輥子的端面同時也造成磨損，嚴(yán)重時需要堆焊才能修復(fù)。為此建議將進(jìn)料裝置更換成目前使用效果很好的騎輥式電動進(jìn)料裝置，該新式結(jié)構(gòu)的側(cè)擋板密封效果好，提高了輥壓機(jī)的擠壓效果，因為物料不與側(cè)擋板和輥子端面的正面進(jìn)行摩擦，因此大幅提高了側(cè)擋板的使用壽命，提高同時也杜絕了輥子端面的磨損。

圖5 撒料裝置結(jié)構(gòu)示意圖

4 結(jié)語

針對輥壓機(jī)偏輥問題，不同的輥壓機(jī)研究單位與制造商有著不一樣的處理方式，總體上有兩種思路，一種是沿用最初從國外引進(jìn)輥壓機(jī)技術(shù)時的做法，采用恒輥縫控制模式，該模式對輥縫偏差的控制較為嚴(yán)格，當(dāng)一側(cè)的輥縫大于另一側(cè)輥縫6mm 時（這個偏差值不同廠家有所區(qū)別），液壓控制系統(tǒng)開始對左右輥子兩側(cè)液壓缸工作壓力進(jìn)行加減壓，以求達(dá)到控制輥縫偏差；另外一種是根據(jù)國內(nèi)物料粒度的實際情況，采取恒壓力控制模式，適當(dāng)放寬輥縫偏差的控制，保證生產(chǎn)的連續(xù)性及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

恒輥縫控制模式的出發(fā)點是好的，然而在實際應(yīng)用中很多時候偏輥是由于物料粒度的不均齊性造成的，通過這種控制模式是很難糾正輥縫偏差的，具有輥壓機(jī)使用經(jīng)驗的都知道，輥縫小的那側(cè)一般都是因為細(xì)分物料多引起的，通過液壓控制系統(tǒng)減壓，其輥縫也不會隨著變大；而輥縫大的另一側(cè)通過加壓其輥縫也不會有太大的變化，因為造成輥縫大的原因是物料粒度，水泥原料都是脆性物料，壓縮比很小，壓力再大也不會影響輥縫大的變化；這樣頻繁的加減壓勢必造成液壓系統(tǒng)的故障，輥子磨損的不均勻等問題，同時當(dāng)輥縫偏差糾不過來而超上限時，一般采取的辦法是通過止料或是液壓系統(tǒng)泄壓重啟的方式來應(yīng)對，這勢必會造成生產(chǎn)運(yùn)行的不連續(xù)性及產(chǎn)品質(zhì)量的波動。所以，解決偏輥的根本問題還是要從上文所述中去找，不能依賴液壓系統(tǒng)的控制模式。

輥壓機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀況與原材料的粒度、水分有很大的關(guān)系，物料粒度的不均齊性，尤其是大塊物料不僅僅帶來輥壓機(jī)的偏輥，還會引起液壓系統(tǒng)大幅的頻繁波動、輥面磨損的加劇、傳動系統(tǒng)扭矩的突然增大等問題。