回轉窯軸線的測量和調整分析

陸鵬 楊楠

摘 要：某廠型號Φ4.3*64m的回轉窯，于2005年停窯，主要原因為軸承散架。后該廠為避免對生產造成影響，對該軸承進行了簡單的修復，后將設備投入使用。由于軸承修復后的承受能力受到影響，因此該廠對拖輪以及液壓擋輪進行了調整，用以減輕軸承壓力。

關鍵詞：回轉窯軸線；調整；液壓擋輪；拖輪；測量

1 測試

1.1 輪帶直徑的測量

輪帶的直徑主要通過各個檔位的輪帶周長換算得出，通過霍爾傳感器以及回轉窯的軸線測量設備能夠對輪帶的轉動周期以及轉速進行測量，用以得出輪帶周長；同樣通過此種方式得出所有檔位拖輪的直徑。并將得出的拖輪直徑以及檔位輪帶直徑進行記錄。

1.2 筒體軸線的垂直直線度測量

轉窯的軸線測量需要對筒體的軸線進行測量，這一環節需要進行垂直的直線度測量，因此需要建立起水平基面。通過從輪帶下放最低點開始利用標尺進行測量，結合輪帶同筒體之間相對滑移量、輪帶直徑，計算垂直方向上轉窯支撐筒體中心的相對高度差，推出筒體軸線在垂直方向上的直線度。

1.3 水平直線度的測量

水平直線度的測量則需要一個垂直基準面，此基準面利用鉛垂獲得，建立在回轉窯側面，同窯頭窯尾的托輪底座連線平行。通過對各個輪帶同基準面水平位移的測量，結合輪帶直徑，對各個相位上的輪帶水平位移以及位置進行計算、確定，從而獲得筒體軸線在水平上的直線度。綜合上述數據，得出筒體軸線的水平直線度以及垂直直線度。

1.4 通過對筒體軸線的直線度以及筒體安裝的情況測量，對筒體制定托輪的位置調整計劃（以軸線的準直為目的）。

2 測量輪帶直徑以及托輪直徑

2.1 原理

主要的測量原理如下：首先在將磁片放置在輪帶的一側，將霍爾傳感器安裝在輪帶的下部。霍爾傳感器能夠對磁片的經過產生感應從而產生脈沖信號，以此判定輪帶轉動的周期。輪帶面線速度能夠通過測量儀、速度傳感器進行測量。輪帶的周長能夠通過線速度以及轉動周期進行測量，輪帶的直徑能夠通過輪帶周長計算，以同樣的方式能夠測量出托輪直徑。

2.2 數據的測量

對輪帶、托輪三個位置（左、中、右）的直徑進行測量，對測量截面進行編號，上截面編號分別為1、2、3；托輪上截面分別為1′、2′、3′；1（1′）截面到3（3′）截面距離側面一般為150mm，對截面進行選擇時需要注意選取沒有大剝落斑點以及油污的外側，2號界面由于位于中部因此需要注意截面點有無大剝落點。測量數據中輪帶、托輪在轉動四周的測量中最大值沒有小數點，帶有小數點的數據則為測量的測得數據中去掉最小數據后的平均值。

2.3 分析數據

通過對測量數據進行分析，比較各個輪帶、托輪的磨損度，除III檔的西側托輪外，其余輪帶、托輪磨損較為嚴重。分析原因得出兩種可能性：（1）可能由于托輪安裝時擺放斜度同筒體要求斜度不一致導致；（2）可能由于I檔以及II檔輪帶向南位移過多導致筒體斜度同托輪斜度不一致，致使南段輪帶以及托輪受力變大。對于該問題在檢修時需要通過對各檔位進行受力測量或者對托輪以及輪帶直徑測量，以確定如何處理。

3 測量以及分析直線度

3.1 測量、分析垂直直線度

3.1.1 原理。將各個擋輪的中心水平距設為S1、S2，通過上述方式得出的輪帶直徑對截面布置進行測量，同時對垂直位移進行測量。回轉窯軸線的垂面直線度通過各個輪帶1截面直徑計算得出，同時將輪帶3周轉動的滑移量分別設I、II、III（通過計算得出：50.5mm，23.25mm，40mm）。設：D為輪帶直徑，d為加墊板后的筒體直徑，δh為筒體中心同輪帶的高度差（δh=（D-d）/2），滑移量δC=3π（D-d），則δh、δC關系如下：δh=δC/（6π）

3.1.2 垂直直線度分析。由上判斷結果需對各檔輪帶中心之間軸向水平距離，即測量原理中S1、S2，進行準確測量，并根據計算過程中步驟6所示公式校核II檔與I、III中心連線之間偏差E'Y2，根據校核情況對托輪位置進行適當調整。

3.2 水平直線度測量及分析

3.2.1 測量原理及有關數據

由于III檔托輪底座中心標記已不存在，現以I、II檔托輪底座中心標記連線作為理想軸線，并以此為參照物建立鉛垂基準面：將I、II檔托輪底座中心標記分別向東側平移2676mm和3600mm，標記為C1、C2，用經緯儀建立過C1、C2的鉛垂面作為水平位移測量的基準面。C2與II檔底座上的輪帶中心標記沿軸線方向的距離為DS2=1873mm。根據傳感器布置情況，I檔取北側的1號截面直徑用于計算水平位移，II、III檔取位于中間的2號截面直徑用于計算

3.2.2 水平直線度的計算

（1）基準面在各檔位處與理想軸線的距離Lzi（Lz1=2621.2mm；Lz2=3526.9mm；Lz3=4446.2mm）

（2）各檔輪帶外圓到理想軸線的距離Ri'（R1'=2621.2mm；R2'=2633.9mm；R3'=2647.6mm）

（3）各檔輪帶中心與理想軸線的距離EXi（EX1=-8.2；EX2=6.9mm；EX3=20.3mm）

（4）II檔輪帶中心相對于I、III檔輪帶中心連線的偏差EX2'=0.9mm

3.2.3 水平直線度分析

通過對軸線偏斜情況進行合理分析得出：受力較大的部位為I檔的西側托輪，該結果同測量結果相符。結合軸線歪斜情況分析，該位置受到托輪位置的調整影響產生受力過大現象可能性極小，基礎移動影響產生的可能性較大。如果在II檔托輪保持不變的情況下調整III檔東移，則會造成II檔輪帶升高，且I檔輪帶向西偏移，造成II檔東側的托輪受力加大，該情況符合測量結果。

4 托輪位置調整方案

調整如下：為減小托輪調整工作量，直線度調整只調整中間II檔托輪，使II檔輪帶降低，此時，由于筒體在水平方向存在歪斜，I、II檔托輪中心線也應做適當調整，使其與筒體軸線偏轉方向一致。因為II檔輪帶升高與筒體軸線水平方向偏斜有關，所以應首先將此檔托輪底座軸線調至I、III檔筒體中心連線上。為使軸線準直，還需降低的高度約為III檔筒體中心高度降低量的一半，具體數值為：

Δh=12.6mm。

在II檔托輪調整中，三角形底邊為設計值，兩側邊為II檔輪帶和托輪中間位置半徑之和。側邊O1O2=3527.15mm，底邊O2O3=3525mm，側邊O1O3=3526.25mm，此時，輪帶中心距托輪中心連線高度為h=3054.7mm。

保持兩側邊長度不變，高度降低Δh=12.6mm，則兩托輪中心距應變為：3568.3兩托輪分別向外移動的距離為21.6mm。

綜上所述：II檔的東側托輪需要向外進行移動27.6mm，西側的托輪則需要向外移動15.6mm。

各托輪軸線同筒體的斜度保持一致是使得輪帶同托輪接觸良好的基礎保障，該筒體向東的偏轉角度其正切值tanγ為0.0006，因此，托輪軸線也應保持相應斜度。此外，托輪寬100cm，因此得出x約等于0.3mm。此調整雖然細微，但是對于輪帶同托輪的接觸問題的有著極大的改善。

參考文獻

[1]賈忠，張德軍，馮玉梅.回轉窯托輪安裝方案調整實踐[J].水泥工程，2006（1）.

[2]賈志軍.回轉窯支承托輪軸承組現場整體更換技巧[J].水泥，2006（4）.

[3]劉佳.托輪與輪帶接觸面表面起毛及掉塊原因[N].中國建材報，2010.