環(huán)冷機(jī)臺(tái)車式回轉(zhuǎn)支撐兩種安裝形式的對(duì)比分析

牙東北

（柳州鋼鐵股份有限公司，廣西 柳州 545002）

柳鋼現(xiàn)有環(huán)冷機(jī)7臺(tái)，分別為運(yùn)用于球團(tuán)生產(chǎn)線球團(tuán)礦冷卻2臺(tái)，用于燒結(jié)生產(chǎn)線燒結(jié)礦冷卻5臺(tái)。其主要功能之一是在受料區(qū)域接受熾熱的燒結(jié)礦（或球團(tuán)礦）并對(duì)其進(jìn)行鼓風(fēng)冷卻，使其溫度降低到150℃以下后通過皮帶輸送進(jìn)入高爐。由于此工序與高爐之間沒有緩沖倉，屬于剛性連接，所以環(huán)冷機(jī)運(yùn)行的好壞，特別是環(huán)冷機(jī)回轉(zhuǎn)支撐的性能好壞及其維護(hù)維修的難易程度，直接影響到高爐的生產(chǎn)。文章通過對(duì)環(huán)冷機(jī)回轉(zhuǎn)支撐的兩種設(shè)計(jì)及安裝形式對(duì)比分析，探討了旨在提高性能、增強(qiáng)可維護(hù)性、減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的環(huán)冷機(jī)回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)支撐方案的選擇。

1 環(huán)冷機(jī)臺(tái)車式回轉(zhuǎn)體支撐及兩種設(shè)計(jì)安裝形式簡(jiǎn)介

環(huán)冷機(jī)主要是由傳動(dòng)部分、回轉(zhuǎn)臺(tái)車、臺(tái)車軌道、風(fēng)機(jī)等組成，其回轉(zhuǎn)支撐主要包括回轉(zhuǎn)框架、臺(tái)車、圓形軌道、車輪（輥輪）等。通過回轉(zhuǎn)支撐，環(huán)冷機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)車圍繞設(shè)計(jì)的環(huán)冷機(jī)中心做圓周運(yùn)動(dòng)，臺(tái)車體在受料區(qū)域接受從給礦漏斗卸下的熾熱的燒結(jié)礦（或球團(tuán)礦）后，隨回轉(zhuǎn)框架沿水平圓形軌道做圓周運(yùn)動(dòng)。在卸礦區(qū)，臺(tái)車通過向下彎曲的曲軌傾斜或通過自身偏心結(jié)構(gòu)傾斜的形式，將冷卻的燒結(jié)礦從排料斗卸出，完成一個(gè)循環(huán)。環(huán)冷機(jī)回轉(zhuǎn)支撐目前廣泛采用臺(tái)車式回轉(zhuǎn)支撐，有兩種設(shè)計(jì)安裝形式：一種是標(biāo)準(zhǔn)安裝形式，另外一種是反向安裝形式。

回轉(zhuǎn)支撐采用標(biāo)準(zhǔn)安裝形式的環(huán)冷機(jī)，60部臺(tái)車經(jīng)過回轉(zhuǎn)框架的異形梁，首尾相連組成環(huán)形體，坐落在圓形軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)外觀上標(biāo)準(zhǔn)的車身、車軸、車輪、軌道縱向布置形式，臺(tái)車車輪與普通從動(dòng)行走車輪沒有本質(zhì)區(qū)別，只是每對(duì)車輪的兩個(gè)車輪軸線不相互平行而形成夾角。即每個(gè)車輪的軸線都能通過圓形軌道的中心。如圖1所示。

圖1 臺(tái)車式回轉(zhuǎn)支撐標(biāo)準(zhǔn)安裝形式

回轉(zhuǎn)支撐采用反向安裝形式的環(huán)冷機(jī)，每組臺(tái)車通過兩個(gè)軸連接在臺(tái)車框架上，形成一環(huán)形容料裝置。同時(shí)臺(tái)車框架下部安裝圓形軌道，經(jīng)鏈輪驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)環(huán)形容料裝置在環(huán)形布置的支撐輥上做圓周運(yùn)動(dòng)。與標(biāo)準(zhǔn)安裝形式回轉(zhuǎn)支撐不同，支撐輥固定在機(jī)架橫梁上，用于承載回轉(zhuǎn)部分重量及料重。支撐鋼軌與回轉(zhuǎn)框架通用高強(qiáng)度連接螺栓固定，與回轉(zhuǎn)框架繞回轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。如圖2所示。

2 兩種形式對(duì)比

環(huán)冷機(jī)制造廠家多數(shù)采用臺(tái)車式回轉(zhuǎn)支撐標(biāo)準(zhǔn)安裝形式。柳鋼環(huán)冷機(jī)中，燒結(jié)環(huán)冷機(jī)采用臺(tái)車式回轉(zhuǎn)支撐標(biāo)準(zhǔn)安裝形式，球團(tuán)環(huán)冷機(jī)采用臺(tái)車式回轉(zhuǎn)支撐反向安裝形式。對(duì)比兩種形式，臺(tái)車式回轉(zhuǎn)支撐反向安裝形式更具優(yōu)勢(shì)。

2.1 有較好的運(yùn)行穩(wěn)定性

圖2 臺(tái)車式回轉(zhuǎn)支撐反向安裝形式

標(biāo)準(zhǔn)安裝形式，臺(tái)車的運(yùn)行軌跡是依附于水平圓形軌道的，當(dāng)內(nèi)、外水平圓形軌道局部圓度不夠時(shí)，即使臺(tái)車作標(biāo)準(zhǔn)的圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)臺(tái)車運(yùn)行至軌道的不圓部分，臺(tái)車輪的邊緣與軌道就會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，影響臺(tái)車的正常運(yùn)行。由于現(xiàn)場(chǎng)溫度變化、軌道及車輪輪緣磨損、應(yīng)力釋放，軌道圓度及內(nèi)外軌道同心度產(chǎn)生超差，回轉(zhuǎn)臺(tái)車運(yùn)行時(shí)打滑、跑偏咬軌道甚至跳道現(xiàn)象極易發(fā)生。同時(shí)，由于配置了車輪組，回轉(zhuǎn)臺(tái)車組垂直高度大，使得整機(jī)高度增加，整機(jī)重量增加，重心提高，運(yùn)行穩(wěn)定性低。

反向安裝形式，支撐輥固定于機(jī)架橫梁上，用于承載環(huán)冷機(jī)回轉(zhuǎn)部分重量及料重，通過支撐鋼軌來支撐整個(gè)回轉(zhuǎn)部分，為了使用回轉(zhuǎn)部分水平方向運(yùn)作平穩(wěn)，防止水平竄動(dòng)，臺(tái)車框架下側(cè)安裝有側(cè)規(guī)與安裝在機(jī)架上的側(cè)擋輥相對(duì)應(yīng)。側(cè)規(guī)與側(cè)擋輥間留有一定間隙，容許回轉(zhuǎn)體在運(yùn)行中有一定的偏移量。這種支撐輥承載形式由于采用無輪緣結(jié)構(gòu)，完全避免了咬軌故障發(fā)生。同時(shí)，其采用側(cè)輥調(diào)心的形式減少了跑偏機(jī)會(huì)。另外，這種形式為回轉(zhuǎn)臺(tái)車組體提供了一個(gè)較低的重心，運(yùn)行較為穩(wěn)定。

2.2 維護(hù)維修方便

首先兩種形式都是多點(diǎn)滾動(dòng)支撐形式，運(yùn)動(dòng)副之間是點(diǎn)接觸或線接觸，承載時(shí)接觸應(yīng)力很高，為保證臺(tái)車長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，需要對(duì)所有車輪（或支撐輥）定期補(bǔ)充新潤(rùn)滑脂補(bǔ)充來保證軸承潤(rùn)滑充分，并定期檢查軸承好壞。回轉(zhuǎn)支撐標(biāo)準(zhǔn)安裝形式，車輪組隨臺(tái)車不間斷循環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)，在線點(diǎn)檢維護(hù)較為困難。反向安裝形式則不然，支撐輥固定于機(jī)架橫梁上，在線點(diǎn)檢維護(hù)較為方便。

其次，易損件（舉車輪組及支撐輥例）一旦發(fā)生故障，特別是標(biāo)準(zhǔn)安裝形式下，如車輪一旦出現(xiàn)卡阻特別是車輪掉落故障，對(duì)應(yīng)臺(tái)車發(fā)生傾斜、坍塌，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)停機(jī)，繼續(xù)運(yùn)行的臺(tái)車極易引起撞壞機(jī)組內(nèi)部密封板等連鎖故障。且由于臺(tái)車故障卡阻停止的位置不同，隨之帶來檢修的難易程度也不同。反向安裝形式則不然，若支撐輥產(chǎn)生卡阻或軸承損壞故障，上述連鎖故障輕易不會(huì)產(chǎn)生，檢修時(shí)需整組更換支撐輥即可，且由于支撐輥位置固定，簡(jiǎn)易快速的支撐輥更換路徑及工裝較容易設(shè)計(jì)。

2.3 維護(hù)成本低

首先易損件（舉車輪組及支撐輥例）裝機(jī)量上，標(biāo)準(zhǔn)安裝形式每個(gè)臺(tái)車至少配置4個(gè)車輪組，整個(gè)回轉(zhuǎn)框架60個(gè)臺(tái)車共240個(gè)車輪組，相對(duì)于反向安裝形式內(nèi)外軌共配置36組支撐輥，易損件裝機(jī)量少，機(jī)旁備件貯備量小，備件資金占用量小。

其次，由于生產(chǎn)工藝要求環(huán)冷機(jī)需要長(zhǎng)周期連續(xù)作業(yè)，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)溫度高且變化大，粉塵大，車輪組（或支撐輥）軸承密封、軸承極易失效，使用壽命低。在傳統(tǒng)的定修維護(hù)策略特別是定期更換易損件維護(hù)方案下，標(biāo)準(zhǔn)安裝形式在定修期間其易損件大量更換也消耗更多的維護(hù)人工和備件費(fèi)用。

2.4 配套技術(shù)升級(jí)更易實(shí)施

首先，相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)安裝形式，反向安裝形式由于支撐輥固定于機(jī)架橫梁上，為其配置智能潤(rùn)滑系統(tǒng)更容易實(shí)施。

其次，反向安裝形式，每組臺(tái)車通過兩個(gè)軸連接在臺(tái)車框架上，形成一環(huán)形容料裝置，臺(tái)車框架本身形成剛性的圓形結(jié)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行水封技術(shù)改造（見圖2水封槽）較容易實(shí)施，帶來的漏風(fēng)率下降、電耗減少、環(huán)保效果提高等改造效果好。標(biāo)準(zhǔn)安裝形式則不然，60部臺(tái)車經(jīng)過回轉(zhuǎn)框架的異形梁，首尾相連組成柔性的環(huán)形體，要對(duì)其傳統(tǒng)的砂封方式進(jìn)行水封技術(shù)改造，實(shí)施難度大，費(fèi)用高。

3 結(jié)語

文章通過對(duì)環(huán)冷機(jī)臺(tái)車式回轉(zhuǎn)支撐兩種安裝形式對(duì)比分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況、維護(hù)目標(biāo)及裝備技術(shù)升級(jí)要求，給出了環(huán)冷機(jī)回轉(zhuǎn)支撐選型建議，同時(shí)簡(jiǎn)述了設(shè)備升級(jí)改造實(shí)施案例及效果，對(duì)設(shè)備工程師及設(shè)備管理人員在參與環(huán)冷機(jī)大修或裝備升級(jí)改造選型的時(shí)候具有參考意義。