軸承知識
水泥廠回轉窯振動處理總結
2021-10-20來源:《水泥工程》2019年第1期
單紹仁
(安陽中聯(lián)水泥有限公司)
前言
某公司5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線使用中4.8m×72m回轉窯,自2011年1月投產(chǎn)近8年來,回轉窯共發(fā)生過6次不同類型的振動,經(jīng)過分析均找到振動原因并得以及時處理,對生產(chǎn)和設備沒有造成什么影響?,F(xiàn)將這6次窯的振動及處理加以總結,以供與同行交流。
1 托輪表面裂紋引起的振動
2012年5月,設備巡檢中發(fā)現(xiàn)回轉窯運轉時在窯的3個基礎上均能感到窯有周期性振動,2檔較重,1、3檔振動稍輕,托輪運轉一圈發(fā)生3次振動,1、2、3檔的振動同步。檢查托輪軸承座地腳絲、大齒圈彈簧板連接螺絲、小齒輪軸承座螺絲均沒有松動,窯筒體溫度,輪帶與窯筒體滑移正常,所有托輪沒有歇輪現(xiàn)象。因為2檔振動較重,故將分析重點集中到2檔,發(fā)現(xiàn)2檔非傳動側托輪表面靠近高端有間斷的3處裂紋,每片裂紋均有連到一起的多道裂紋,托輪表面產(chǎn)生分層。Z終確認,托輪鑄造時可能有疏松缺陷,運轉一段時間后在疏松缺陷處產(chǎn)生裂紋,裂紋造成窯振動。
利用6月計劃停窯時間,對托輪表面裂紋進行焊接處理:用碳弧氣刨清除托輪表面碎塊、裂紋,并用磨光機對焊接表面進行打磨修整,露出母材光澤;用氧氣乙炔火焰將焊接部位及其周圍200mm范圍預熱到150℃,選用ф3.2mm,A302不銹鋼焊條打底,用J507堿性低氫型焊條填充焊接,焊接時控制焊接層間溫度150℃,焊后用氧氣乙炔火焰把焊縫及其周圍200mm范圍加熱到150℃左右,之后用150mm厚巖棉蓋住保溫并緩慢冷卻;用磨光機修磨焊縫表面,利用樣板檢查焊縫,使焊縫表面低于托輪表面0.15mm。托輪表面裂紋焊接處理后,2012年6月底開窯,窯的振動消除。
2 輪帶表面裂紋引起的振動
2014年發(fā)現(xiàn)回轉窯運轉時在窯的1擋窯墩上能感到窯有周期性振動,2、3檔振動比較輕,窯運轉一圈發(fā)生4次振動,1、2、3檔的振動同步。檢查托輪表面正常,輪帶表面有2處裂紋,窯運轉到輪帶表面裂紋位置接觸托輪時產(chǎn)生1次振動,窯轉一圈產(chǎn)生4次振動。分析認為,輪帶鑄造時有疏松缺陷,運轉一段時間后在疏松缺陷處產(chǎn)生裂紋,裂紋造成窯振動。
2012年造成窯振動的托輪表面裂紋處理半年后焊接部位又產(chǎn)生裂紋,窯又產(chǎn)生托輪表面裂紋引起的振動,分析托輪裂紋焊接處理不過關,后來更換了新托輪窯振動消失??紤]到托輪表面裂紋的處理效果不佳,輪帶表面裂紋沒有焊接處理,一直使用至今,但輪帶表面裂紋引起的振動一直沒有消除。
3 大齒圈齒頂間隙小引起的振動
回轉窯使用3年后發(fā)現(xiàn)當停窯到冷態(tài)后再開窯時,大齒圈振動較大,小齒輪軸承座水平向外晃動厲害;隨著窯運行時間的延長,大齒圈振動減弱、小齒輪軸承座晃動減輕,每次開窯后均出現(xiàn)這種現(xiàn)象,且振動一次比一次厲害。檢查大齒圈接口螺栓、大齒圈彈簧板與窯筒體連接均正常,3檔2個托輪半徑磨損9mm,其它托輪磨損較少,從齒輪罩觀察孔發(fā)現(xiàn)小齒輪及大齒圈齒背均有接觸的亮面。分析認為問題的直接原因是大齒圈與小齒輪的齒頂間隙變小造成的,3檔托輪磨損是根本原因,3檔托輪磨損后造成3檔筒體及靠近3檔的大齒圈中心下降,停窯到冷態(tài)大齒圈中心進一步降低,剛開窯時窯有彎曲。以上原因造成齒頂間隙減小,所以剛開窯時大齒圈振動較大,隨著窯運轉時間的延長,窯到熱態(tài)大齒圈中心隨3檔筒體中心的升高而升高、窯筒體彎曲減小,這使得齒頂間隙增大,大齒圈振動減弱。
停窯后,檢查齒頂間隙齒輪兩端分別是4.7mm、5.7mm(齒輪模數(shù)40,齒頂間隙要求是14~14.5mm),將窯傳動裝置向外移動,Z終將齒頂間隙及齒側間隙調整到:一端14.1mm和0.8mm,另一端13.7mm和0.8mm,小齒輪軸承座實際向外移動30mm。傳動裝置調整后,用紅丹粉檢查小齒輪與大齒圈嚙合,齒長接觸70%,齒高接觸50%,滿足要求。經(jīng)過上述處理后,剛開窯時大齒圈振動大為減弱,運行正常。
4 噴煤管前后位置引起的振動
2012年10月,窯3擋窯墩上明顯能感到振動:窯運轉一圈振動6次,6次振動間隔時間基本一樣,1、2擋窯墩振動較輕?,F(xiàn)場檢查大齒圈、小齒輪、托輪均未發(fā)現(xiàn)異常,與操作員溝通得知窯操作需要將噴煤管向窯尾方向移動200mm。嘗試噴煤管恢復原位,運轉半天后窯振動消失。分析認為,可能是噴煤管向窯尾移動后3擋窯筒體溫度升高,筒體產(chǎn)生縮頸造成振動。
5 液壓擋輪表面不圓引起的振動
2016年9月16日發(fā)現(xiàn)擋輪軸承損壞,決定堅持運行到10月計劃停機時間檢修。運轉到9月27日,擋輪時轉時停、晃動厲害,短短1h內輪帶將擋輪錐面磨損成3個平面,決定將煤粉倉煤粉燒完停窯搶修,在隨后堅持轉窯的7h里,擋輪時轉時停,轉到擋輪錐面的平面處擋輪瞬間不轉且短時間后突然轉動,擋輪與輪帶接觸錐面由圓面轉到平面時窯突?下滑、由平面轉到圓面時窯突然上行,窯突然上下行帶動托輪突然的上下行,一起造成3個窯墩劇烈振動。此次振動,是由于擋輪表面不圓造成的,擋輪表面處理成圓面后窯運行穩(wěn)定。
6 窯速引起的振動
2018年7月,在窯1檔窯墩上感覺振動:窯轉一圈的2/3圈振動較大,1/3圈振動較小,2、3擋窯墩上感覺不到振動?,F(xiàn)場檢查托輪、輪帶、大齒圈等均沒有發(fā)現(xiàn)異常。窯設計轉速0.447~4.47r/min,查看中控操作界面,窯振動時窯速3.3r/min(由于其它原因降窯速),嘗試將窯速提高到3.5r/min后振動減輕,Z后提高到3.6r/min后振動消失。試驗3次,窯振動情況一樣,Z后窯速在3.6r/min運行。分析認為,是窯速3.3r/min時,窯與窯墩產(chǎn)生了共振。
引起回轉窯振動的原因多種多樣,只要細致分析,找到振動原因,及時處理,就不會對生產(chǎn)和設備造成什么影響。