淺談鑄鐵造紙烘缸在靜平衡試驗中的幾個問題

岳建新，王建祥，董本萬

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院焦作分院，河南焦作454100）

淺談鑄鐵造紙烘缸在靜平衡試驗中的幾個問題

岳建新，王建祥，董本萬

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院焦作分院，河南焦作454100）

本文對鑄鐵造紙烘缸精確靜平衡試驗中出現的常見問題進行了論述，并對其重要性和試驗方法做了詳細的闡述，為制造企業在市場不景氣的背景下降低企業成本提高制造質量提供了可借鑒的思路。

烘缸；靜平衡試驗；制造監督檢驗

隨著造紙機械制造技術的進步，我國現代化造紙機械的發展迫切需要造紙設備的維護技術[1]。現代制漿造紙機械幾乎全部由大量的旋轉件構成，這些旋轉件無論在加工制造過程，還是舊紙機改造和造紙生產過程中都需要進行平衡校驗。近年來造紙機車速不斷提高，幅寬不斷增加，在生成過程中旋轉件不平衡問題變得愈加突出，已成為亟待解決的重要問題。

鑄鐵烘缸是造紙設備中用于烘干的重要部件，一般使用壓力為0.3～0.8 MPa，溫度為143～170℃.為了保證出紙質量，在使用過程中要控制烘缸在轉動過程中的振動不能超標。因此，鑄鐵烘缸在制造過程中要有合理的制造工藝參數，并通過靜平衡試驗進行校核和配重[2]。以保證其靜平衡指標滿足要求。

為提高生產效率和車速，在制漿造紙設備技術改造中，往往注重設備的生產能力、脫水能力、干燥能力的提高，而忽視了由于車速提高后帶來的平衡狀態的惡化問題。因此，輥筒良好的平衡對提高制漿造紙設備的運行水平、生產效率，充分發揮設備的潛能，有著極其重要的意義。本文對烘缸的精確靜平衡技術進行了研究，以指導制漿造紙設備維修中輥筒的平衡工作。輥筒是制漿造紙設備中最常用的一類部件，其平衡問題不僅關系到制漿造紙設備工作的可靠性，而且關系到制漿造紙設備工作的穩定性。

1 輥筒的不平衡造成的不利影響

要使機械設備進行轉動，必須有持續、恒定的力和力矩；使其進行勻速轉動，要使轉動設備平穩的轉動，其離心力必須平衡。當由于某種原因，無法保證其離心力平衡，或其不平衡狀態超過一定的標準時，振動現象就顯現出來，振動往往會引起設備本身的精度和可靠性下降、零件磨損、疲勞及噪聲，烘缸的振動會影響造紙的質量。由于鑄鐵是脆性材料，振動嚴重時會造成托輥斷裂等損壞。

烘缸的不平衡會使其轉動部件產生附加載荷，使動力消耗增加，配合部件的磨損速度增大；設備工作的可靠性、穩定性下降，斷裂的可能性加大，變形及磨損加劇，維修費用增加；設備的維修周期縮短，有效工作時間減少，生產效率降低；加劇振動、噪聲，惡化工作環境。

我國輕工業行業標準QB2551-2008第3.6條規定“外徑不大于2 000 mm的烘缸轉速不大于300 m/min時，以及直徑大于2 000 mm的烘缸轉速大于100 min時，應進行靜平衡校核，其剩余不平衡量應不超過烘缸自重的0.0005.每塊平衡塊質量應不超過25 kg”[2].

根據以上標準要求，在進行烘缸制造監督檢驗過程中，將靜平衡試驗作為一個重要的監檢項目進行控制，靜平衡試驗達到標準要求后，才運行進行下一道制造工序，靜平衡試驗不合格不予辦理監檢證書。

2 存在的問題

2.1 靜平衡試驗架不合格。

QB2551-2008《造紙機械用鑄鐵烘缸技術條件》4.3條規定“校靜平衡時，應采用導軌式平衡裝置”。烘缸靜平衡試驗裝置如圖1所示。這就要求該導軌式平衡裝置首先應該是合格的，即要求導軌的平衡應該符合要求，且在同一平面內，按照靜平衡試驗工藝去試驗，結果是合格的；反之，烘缸的靜平衡試驗就不能保證試驗結果是合格的。但有些制造單位的靜平衡試驗裝置安裝是合格的，但在短時間內很快就失去了應有的精度。其主要原因如下：

圖1 靜平衡試驗裝置示意圖

（1）在烘缸的靜平衡試驗裝置吊裝時，對軌道造成不應有的碰撞，使軌道失去應有的精度。

（2）不注重對試驗裝置的維護，甚至將其當成其它工序的工作臺（如油漆，包裝等），造成裝置上的導軌工作面上有油漆，油污，工具碰撞的疤痕等，導致軌道精度達不到技術要求。

（3）靜平衡裝置的基礎下沉，導致兩條軌道不在一個平面上，影響精度。

（4）對靜平衡裝置管理差，不注重日常維護，導致失去應有的精度，不能及時修理和調教。

2.2 靜平衡試驗未嚴格執行工藝文件

靜平衡試驗按QB2551-2008《造紙機械用鑄鐵烘缸技術條件》的要求，應在導軌式裝置上進行。試驗時，將烘缸放置于導軌上，兩端軸與導軌接觸，如果烘缸的重心不在通過烘缸軸的軸線上，即存在偏心，在重力的作用，烘缸會在導軌上進行緩慢的滾動，直到重心處于最低點時，滾動才會停止滾動；但是在導軌和兩端軸間存在摩擦力，故會帶來偏差，因此需反向滾動，再確定重心的位置，前后兩個重心位置因摩擦力的存在，不會重合，可取其中間位置。用適量的橡膠皮泥或磁鐵在重心的中心對稱位置進行配重，當符合要求時用配重塊（鑄鐵塊）固定在烘缸的缸蓋上，然后重新在平衡架上做靜平衡試驗。如果烘缸在任意位置都能保持靜止狀態，這就達到了烘缸靜平衡的要求（剩余不平衡量不超過烘缸自重的0.0005）。

在監督檢驗的過程中，發現有部分企業無靜平衡試驗工藝，有在試驗時不按規定的工藝進行，既不用橡皮泥也不用磁鐵（有的是管理不善配重的磁鐵丟失嚴重），僅僅憑經驗在缸蓋上加平衡塊，不考慮滾動摩擦的影響，不去從正反兩個方向認真確定烘缸的重心等現象。還有些企業雖制定了工藝，過于簡單，不能指導實際生產。

2.3 制造過程中靜平衡試驗的時機問題

在制造過程中，有存在未安裝標準的要求在精車后，水壓試驗前進行靜平衡試驗的現象。有的在缸面進行粗磨后進行，有的在水壓試驗后進行。在水壓試驗后進行靜平衡試驗會受到未排出的水對于靜平衡試驗的干擾。

3 結束語

要解決鑄鐵烘缸制造過程中靜平衡試驗存在的問題，應該從以下三個方面入手：

（1）制定正確和完善的鑄鐵烘缸靜平衡平衡試驗工藝文件，并保證在制造過程中嚴格執行；

（2）加強設備管理，做到平衡試驗裝置專人保管，專人使用，嚴禁在平衡試驗裝置上做與靜平衡試驗無關的工作，保證靜平衡試驗裝備的安全；

（3）定期對靜平衡試驗裝置進行精度校準工作，發現達不到預設精度時，要立即修理，堅持精度不合格的的試驗裝置不準使用的原則。

[1]張輝.造紙機械狀態檢測與故障診斷技術的應用與進展[J].中國造紙2003，22（11）：51.

[2]中國輕工業聯合會.QB 2551-2008：造紙機械用鑄鐵烘缸技術條件[S].北京：輕工業標準化編輯出版委員會.

Thermal Stress Coupling Simulation Analysis of Brake Drum based on ANSYS

YUE Jian-xin，WANG Jian-xiang，DONG Ben-wan
（Jiaozuo Branch of Henan Boiler and Pressure Vessel Safety Inspection and Research Institute，Henan Jiaozuo 610039，China）

In this paper，using the ANSYS technology of automobile brake drum of the continuous brake temperature distribution simulation analysis，respectively of brake drum under the structure load，thermal load and thermal load and the structure loads of simulation analysis and the results were compared，under the same condition，the double load under the simultaneous action of the brake drum of the maximum stress ratio under the action of loads separately to much larger and provides an engineering method of the brake drum design.

dryer；static balance test；manufacturing supervision and inspection

T S735+.7

A

1672-545X（2016）09-0225-02

2016-06-12

岳建新（1963-），男，河南焦作人，本科，工程師，從事承壓類特種設備安全監督工作。