戴 敏,譚 青,賀謙思.中南大學機電工程學院,湖南長沙 40083 .華菱漣源鋼鐵有限公司檢修中心,湖南婁底 47009
漣鋼280m2燒結機跑偏的治理
戴 敏1,譚 青1,賀謙思2
1.中南大學機電工程學院,湖南長沙 410083 2.華菱漣源鋼鐵有限公司檢修中心,湖南婁底 417009
漣鋼280m2燒結機長期存在嚴重跑偏現象,經過多次反復治理,摸索了一些經驗,但是調整效果不夠持久。因為燒結機中心的校正、頭尾星輪齒板的更換等幾大造成跑偏的根本因素,在時間上暫時不具備治理的條件。為此,我們提出了設計跑偏調整器輔助調偏的設想。
燒結機臺車跑偏;原因分析;治理經驗;跑偏調整器
漣鋼280m2燒結機自2006年投產以來,便存在跑偏現象。由于只是造成臺車損壞,對燒結機的運行和生產影響不大,所以車間以修復車的處理方式為主。直到2012年底,燒結機跑偏和打尖的程度迅速惡化,最多的時候一個月要修復90多個臺車時,大家才意識到問題的嚴重性。于是從2013年初開始摸索燒結機跑偏和打尖的原因,并采取了多種措施進行重點整治,取得了顯著的改善效果,保證了燒結機較高的日歷作業率。但相比我廠的360m2燒結機的運行情況,仍然不夠理想。多次治理的經驗告訴我們,一些影響因素無法得到根治,跑偏問題已經不能再用常規的辦法來治理,需要借助輔助設施。
從2013年初到2015年底,我們一直在想方設法地處理燒結機的跑偏。其中主要的整治有3次。
1.1工作面臺車S形跑偏的治理[1-2]
2012年底時,280燒結機在工作面的跑偏程度迅速加劇,燒結機臺車的運行軌跡成不穩定的S形,燒結機運行電流大多時候保持在40A以上(設計正常值20A~36A),不時跳出超過50A的報警值。每周因軸承損壞車輪掉落導致更換臺車多達十數臺。生產頻繁中斷,燒結礦的產量和質量波動較大。
經過檢查,我們發現了兩個重要的情況。
其一是燒結機機尾擺架前后擺動不平衡。原因是北側下部有一個托輪卡死不轉,另外兩邊配重不對等,南面約6t,北面約5.5t。而且積礦較多,不但將下部托輪卡住,而且將北部配重墊起來,導致擺架不能及時復位。
其二是臺車車輪磨損嚴重,而且所有的車輪都是新舊混搭在一起。車輪軸承大多潤滑不良,因為原加油孔已全部堵塞。車輪與定距環之間大小不一的間隙,反映出跑偏強大的擠壓破壞力。
于是在接下來的3個月內,我們利用3次小檢修和日常維護,先后減少了機尾擺架南側的配重0.5t,更換了北側卡死的托輪,清理了積礦,修復了130多個臺車(在線121個臺車),燒結機跑偏現象顯著好轉,不再成S形跑偏,只是略微整體往南面跑偏。但是返回道臺車打尖現象明顯加劇。
1.2返回道臺車打尖的治理[2-3]
到2013年8月時,返回道臺車打尖的程度越來越嚴重,最終北側車輪爬上軌道,南側車輪跌落軌道后卡死導致燒結機停產。在查閱了相關資料,并測量一些數據后,我們發現燒結機存在3個明顯的問題。一是機尾配重重量偏大,兩邊各4t左右比較合適;二是機尾壓軌北側磨損比南面嚴重很多,南面壓軌與返回道臺車水平軌道的間隙為375mm,北側為384mm(標準的車輪直徑為360mm);三是返回道兩邊軌道都有變形,直線度都存在較大的問題,局部位置用肉眼便可看出,尤其是掉落臺車的位置,北側向外偏離近30mm,南側偏離近20mm。
于是我們立即將機尾配重各減少了2塊約1.2t。然后利用檢修更換了南北兩側的壓軌,并將其間隙調整到365mm。同步將返回道水平軌道進行了初步調整,將偏差控制在了10mm以內。檢修完后,臺車打尖現象明顯好轉,再也沒有出現過臺車爬軌道或跌落軌道的情況。但是工作面和返回道的臺車的跑偏現象也略微有所好轉。
2014年年初,返回道臺車南面打尖變得嚴重起來,同時往南面跑偏擠壓軌道,甚至偶爾會造成頭部星輪卡車輪定距環,將臺車軸承強行擠松。此時的壓軌和水平軌道是出于正常狀態,不需要調整。后來,一次河北鋼企的同仁過來考察,建議我們調整尾部星輪,于是我們將尾部星輪南面軸承座往頭部星輪方向移動了4mm。效果簡直立竿見影,南面后車輪脫離軌道的高度由20mm~30mm降低到10mm以內,車輪輪沿與軌道間隙由0mm增加到5mm~10mm,只有個別臺車有啃軌現象。
2015年上半年,返回道臺車北面打尖變得嚴重起來,于是我們又將尾部星輪北面軸承座往頭部星輪方向移動了3mm,沒有什么效果。2個月后又移了6mm,打尖和跑偏程度減輕一半。但是并沒有得到根治,幾個月后又逐步惡化。下半年時我們將尾部星輪北面軸承座又墊高了4mm。后來因為有一次喂臺車時發現臺車飛車事故,將頭部星輪南面軸承座頂出了底座滑槽,脫離了原有位置。于是在恢復軸承座半年后,嘗試往機尾前移了3mm,但是燒結機的運行狀況基本沒有變化。
1.3工作面的臺車往北跑的治理[4-5]
2014年上半年,工作面的臺車往北跑偏,我們將尾部擺架兩邊都用千斤頂頂起來,讓擺架不再處于自由狀態。并經過長達2個月的反復跟蹤,調整兩邊的千斤頂的長度,終于找到了一個較好的平衡點,即北面比南面多頂出8mm~10mm。在此過程中,我們找到了跑偏的主要原因。
2013年底更換工作面水平軌道時,標高的校正出現較大的問題。固定滑道和水平軌道的標高差,北面絕大部分大于176mm,而南面絕大部分小于176mm。標高差過大,導致臺車北面的活動密封板與固定滑道之間的摩擦成倍增加,出現了固定滑板的油槽幾乎磨平、偶爾有臺車車輪懸空等情況。臺車運行時,北面阻力大于南面阻力,是往北跑偏的主要原因之一。
另外頭部星輪和尾部星輪齒板磨損嚴重,最大的磨損量單邊達到50mm,而且磨損量彎曲不對稱,兩邊相差最少的10mm,最大的接近20mm。
于是我們利用9月份年檢更換了全套固定滑板,并重新調整了水平軌道,將標高差調整到了比較合適的范圍之內。同時,我們制作了合適的焊接平臺和齒形模板,對頭尾星輪各34個輪齒進行了在線堆焊耐磨材料處理。由于檢修時間臨時被壓縮,原本通過堆焊打磨基本恢復原有齒形的計劃,改為少焊20mm。打磨完后,經過檢查,北面頭部星輪齒板比南面的略寬2mm~5mm。尾部齒板基本一致。
檢修完后,我們將機尾擺架兩邊的千斤頂卸下,檢驗治理效果。結果整個燒結機前后、上下的跑偏和打尖現象處于歷史最好的狀態。但是這個狀態持續性并不讓人滿意,2個月后,逐步轉變為工作面往南跑,返回道往北跑的狀態。
經過反復的跑偏治理,280m2燒結機存在的問題變得很清晰,但是治理卻越來越難。因為現在的燒結機,頭尾星輪中心線嚴重偏離原有軌道,不再空間平行,由于建廠時的基準定位塊只找到了3塊,很難找到燒結機的中心線。頭尾星輪齒板磨損嚴重,而且不對稱。由于在線星輪齒板螺栓孔與圖紙偏差多達10mm,且毫無規律,要更換齒板最少要6天時間。跑偏和打尖造成臺車不斷地大量損壞,機頭機尾彎軌磨損變形,等等諸多問題,相互影響,并形成惡性循環。以目前漣鋼的生產需求,檢修時長是幾年內無法具備的硬性條件。而只要以上因素不能在同一時段得到同步的處理,跑偏打尖現象又會卷土重來。
借鑒皮帶跑偏的調整思路,我們嘗試設計一種輔助裝置——燒結機跑偏調整器,用于處理影響因素復雜而短時間無法根治的燒結機跑偏。
由于280燒結機跑偏很嚴重,絕大多數臺車跑偏擠壓軌道,因此臺車的受力情況如圖1所示。

圖1



圖2
至此,我們設想,如果設計一個由液壓油缸提供動力,通過滾輪將力傳遞給臺車跑偏一側的裝置,用于輔助調整跑偏,應該可以有效緩解燒結機跑偏的困擾,其大致外形結構如圖3所示(液壓站和電控柜未畫出)。

圖3
燒結機非單臺設備,而是一套龐大的設備系統。治理燒結機跑偏,效果最長久的是從根源上去治理。我們摸索出的各種調整辦法,只能作為臨時處理措施。否則,很可能使問題復雜化,變得越來越難以治理。
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TD464
A
1674-6708(2016)170-0161-03
戴敏,工程師,中南大學機電工程學院,研究方向為冶金機電設備技術和管理。譚青,中南大學機電工程學院。賀謙思,華菱漣源鋼鐵有限公司檢修中心。