關于現代水泥機械設計技術的探究

劉勁松

（天津水泥工業設計研究院有限公司中材裝備集團有限公司，天津300400）

1 水泥機械設備參數原理分析

對水泥機械進行設計時，最重要的是對機械結構的設計，設計的科學性與合理性對保證功能有關鍵的作用。水泥機械設備需要根據生產需要進行設計，不同型號的設備結構具有一定的差異性，雖然結構設計不同，但是設計參數原理有較強的一致性[1]。此外，設備結構參數主要是指部件尺寸、形狀以及部件的連接等，在確定結構參數的過程中，應從實際應用角度進行規劃，對尺寸進行合理的設計，以此設計出最優外形。部件之間的連接是設計的關鍵，應注重連接的合理性與科學性，以此降低設計成本與難度，使設計的設備具有較高的經濟性。工作參數主要指部件運行參數和設備生產力與功率，參數的選擇應根據實際生產要求確定，從而更好地提升設備生產效率，在較大程度上節省資源。除此之外，還應突出設備的整體設計，做到環保美觀，同時融入人機工程理念，使水泥機械設備工作時保證經濟、環保。

2 現代水泥機械設計技術的優勢

隨著我國科技的不斷發展，水泥機械設計技術也有較大的提升，與傳統的技術相比更加智能化，傳統的設計需要投入大量的人力和物力，由于設計技術的差異，使設計出的設備外形方面存在一定的缺陷，性能方面只能滿足基礎生產要求[2]。隨著科學技術的不斷提升，信息化與智能化設計技術的應用能夠有效提高設備的性能，并且外觀在傳統的基礎上更加完美。

傳統的水泥機械設計技術主要是通過力學理論與不同的數學計算公式完成，并在此基礎上根據設計者的經驗進行設計，在一定程度上增加了設計成本。現代水泥機械設計在傳統設計基礎上，融入了新型設計技術，大大提升了設備工作時的精確度。現代水泥機械設備設計與傳統相比具有以下幾個方面的優勢：（1）現代水泥機械設計根據先進技術，簡化了數學計算過程，并且由于計算機網絡技術的應用，使計算更快、更精準，大大提升了設計效率；（2）現代水泥機械設計需要采用先進的儀器，從而有效降低人力資源的投入，并且保證設計質量與效率，降低了殘次品設備的生產率；（3）在科學技術飛速發展的時代下，機械設備更新速度較快，現代水泥機械設計可在原有設備基礎上進行針對性設計，在最短的時間內對產品進行優化與升級，以較好地適應現代化的發展需求。

3 水泥機械設備常見問題分析

3.1 軸承故障分析與處理

水泥機械設備中使用最為廣泛的是滾動軸承與滑動軸承，其中，滑動軸承故障與其潤滑機理有較大的關系，并且受刮瓦方式的影響較大。滑動軸承故障主要有發熱、磨損以及燒瓦等，其中磨損主要是指異物進入軸承瓦導致故障，另外，滑動軸承瓦若負荷運轉，會大大增加軸承的磨損，由于磨損導致的故障較多需要工作人員發現軸承磨損后及時處理。若軸承發熱，應暫停軸承運行，同時對發熱情況進行實時監測，并找出發熱原因進行故障維修。此外，燒瓦主要是軸承在無潤滑狀態下造成的損壞，若出現燒瓦，需要進行重新刮瓦，嚴重時需要對瓦進行更換。滾動軸承與滑動軸承相比有更高的故障率，主要是由于滾動軸承在運行過程中通過潤滑劑提升運行效果，在較大程度上具有依賴性，在此基礎上，若潤滑效果不佳，會導致金屬之間的接觸，從而引發軸承故障。

3.2 水泥機械潤滑系統故障

水泥機械設備由于工作環境較為惡劣（一般在環境污染嚴重以及高溫中工作），其工作狀態會產生較大的振動與沖擊，大大增加了載荷量，并且工作時間較長，在較大程度上不利于水泥機械設備的潤滑，會在較大程度上增加設備的磨損程度，導致設備工作效率降低[3]。此外，水泥機械設備型號較多，并且設備結構有一定的差異性，不同的結構設備在不同的環境中工作，對設備潤滑系統的維護也有較大的差異性，不能根據同一個標準對不同型號設備進行潤滑養護，也很難達到系統潤滑的目的。除此之外，由于水泥的生產與其他產品生產相比具有較大的特殊性，工作中不能及時潤滑養護的情況較為常見，這也是引發故障的原因之一，為水泥的安全生產埋下了隱患。

4 現代水泥機械設計技術

4.1 水泥機械的綠色設計技術

水泥機械的綠色設計技術主要體現在以下幾個方面：（1）水泥機械在設計時，需要提高設備的性能并延長使用壽命，提高其工作效率，大大降低了材料垃圾的產生；（2）對材料的節約設計也是水泥機械綠色設計的重要部分，設計時應采用環保材料，以最大程度地發揮設備環保性能，此外，應合理對材料進行選擇，以保證材料的低能耗；（3）水泥機械的綠色設計還體現在減少能源的消耗，并且還應提高材料的最大利用率，同時做好材料的回收工作，以減少廢氣的產生。

4.2 篦冷機設計技術

4.2.1 硬件組態

此種控制系統中，硬件為現場分布式l/O布置，將l/O模塊布置在現場電力室，現場設備把電信號以4～20mA的標準傳遞給現場l/O模塊，電力室模塊通過短中途的光纖實現與中控室AS站的數據交換。

4.2.2 軟件組件

盡管篦冷機內部液壓系統、報警系統等廠家提供的設備不在主CPU控制范圍內，但是篦冷機驅動系統的起停、風量調控以及篦板速度等外部控制環在PCS7主程序之內。此外，篦冷機系統并不是一個孤立體，它的起停涉及諸多因素，如回轉窯的狀態、尾排風機的情況等，必須捋清其中的邏輯關系并加以控制才能實現系統穩定的生產。

4.3 現代水泥機械設計技術的不斷創新

水泥機械設計技術的創新主要體現在降低成本、研發以及設計效率等方面：（1）發明即在設備設計時，體現出創新性，并在此基礎上進行新產品的研發；（2）減少成本主要是在提高設備性能與質量的同時，加強成本核算，以此降低成本；（3）提高設計效率主要是通過技術的創新，提高設備性能與質量，以此提高設備設計效率。

5 結語

綜上所述，在水泥機械設計中投入新的設計技術，可以有效提高水泥機械設計質量，適應市場經濟的發展需求。隨著我國經濟的不斷提升，對水泥機械產品的要求越來越高，為了滿足人們的需求，需要對水泥機械產品設計不斷進行技術方面的優化與創新，有效提高產品市場競爭力與生存力，以此全面提升企業的未來健康發展。