關于提高水泥磨輥壓機穩定性的改進措施淺析

靳 威 趙美中

（嵐縣金隅水泥有限公司， 山西 呂梁 033000）

0 引言

根據“創新驅動、自主改造”的工作理念，保證設備高效穩定運行對于技術管理人員的要求上升到一個全新的高度，所以自主創新、自主改造、提高設備運轉可靠性一直都是各企業所關注的重點。由于個別設備出廠前就存在設計缺陷，以致投產運行后成為制約著企業發展的設備瓶頸問題，如：在輥壓機+球磨機聯合粉磨系統中，輥壓機扭矩支撐結構的設計不合理以及動輥軸承座滑軌未設計潤滑裝置等。我公司水泥3#輥壓機就存在以上設計缺陷，通過技術管理人員自主優化設計扭矩支撐結構及增設滑軌集中潤滑點，最終實現水泥聯合粉末系統高效穩定運行。

1 整體分析

理論基礎與成功經驗是改造項目成功實施的必要條件，兩者缺一不可。通過我司技術管理人員自主攻關，橫向對比集團公司扭矩支撐結構，取長補短，力爭做到優設計省費用，現將扭矩支撐結構形式匯總如下：

1.1 L 型扭矩支撐結構

該扭矩支撐結構屬于半懸掛半固定式。利用力矩平衡的原理，將平衡結構設計成兩個獨立的L 型扭矩盤。連桿A1B1 和A2B2 的兩端以鉸接形式分別安裝并連接扭矩盤及軸承座，單邊扭矩盤與連桿形成穩定三角形結構。此結構能夠很好的平衡磨輥擠壓物料的擠碎力及動輥液壓缸的橫向液壓力，受力效果良好且不易損壞（見圖1）。

圖1 L 型扭矩支撐結構

1.2 地接式扭矩支撐結構（一）

該扭矩支撐結構屬于地接式。此結構設計原理較合理，但安裝精度要求過高，安裝難度系數較大，且工況不穩定時影響其穩定運行因素較多，導致其故障率升高，使用效果一般（見圖3）。

圖2 地接式扭矩支撐結構（一）

1.3 地接式扭矩支撐結構（二）

該扭矩支撐結構同屬于地接式。受力效果較差，故障率較高。表現在扭力軸內側軸承座地腳螺栓斷裂損壞、軸承座軸承及關節軸承損壞、扭矩連桿變形，嚴重時導致扭力軸斷裂（見圖4）。

圖2 地接式扭矩支撐結構（二）

2 運行現狀

我司水泥磨采用了輥壓機+球磨機聯合粉磨系統，輥壓機采用上述地接式扭矩支撐結構（二）。生產運行過程中出現的物料偏大、系統波動都會造成輥壓機振動過大。頻繁導致扭力軸內側軸承座基礎損壞，地腳螺栓彎曲、斷裂等（見圖5）。

故障出現后停機處理時間較長，包括地腳螺栓更換、二次澆筑水泥基礎等。為了保證輥壓機穩定運行，提高水泥磨系統運行的可靠性，扭矩支撐改造勢在必行。

圖4 扭矩支撐結構損壞現場

3 改造措施

利用2020年淡季檢修機會，在節約備件費及維修費的前提下，立足自身，創新改造，自主攻關。經過我司技術管理人員的不懈努力，自主研究、橫向對比、系統分析其它扭矩支撐結構的先進形式，在現有扭矩支撐結構的基礎上優化設計出一種新型扭矩支撐結構。措施如下：

3.1 利用力矩平衡原理：廢棄扭矩盤內側兩個連桿安裝位、扭力軸及四個軸承座，消除扭矩支撐結構向上力，將外側軸承座改造成加重型鉸軸支座；

3.2 基礎連桿改造方面：保留外側兩個連桿結構，讓其地腳只承受來自輥壓機向下力，同時加大外側連桿、鉸軸直徑、關節軸承設計參數，增強其剛性強度；

3.3 優化結構改造方面：保留原有扭矩盤，通過焊接加強筋板（一）與加強筋板（二）40mm 厚鋼板的形式，對其加強筋板（一）焊接角筋加固處理。整套焊接措施增加了其原有扭矩盤的結構強度

圖5 改造后的扭矩支撐結構

4 輔助改造措施

為進一步保證輥壓機高效穩定運行，技術管理人員還成功實施了3#輥壓機動輥兩側軸承座滑軌增設集中潤滑點的措施。

改造前，該輥壓機動輥軸承座運行狀況弊端如下：

4.1 輥壓機低速重載運轉過程中，動輥軸承座滑道與滑軌工作面接觸摩擦無潤滑，導致接觸工作面磨損嚴重；

4.2 每次檢修都采取軸承座下端面與下機座工作面鋪設安裝3mm 厚聚乙烯板的減阻處理措施。由于在重載無潤滑工況條件下，新換聚乙烯板安裝后使用周期較短便磨損嚴重，進而導致軸承座滑道、滑軌與下機座工作面的磨損，為輥壓機系統穩定運行帶來隱患（改造后的新增干油潤滑點見圖7）。

圖6 新增集中潤滑點結構

5 改造效果

自改造后的扭矩支撐結構投入使用后，徹底解決了原扭矩支撐結構的設計缺陷，避免了扭矩軸內側軸承座地腳螺栓斷裂損壞現象的發生。以及動輥軸承座增設的集中潤滑點投入運行，解決了軸承座滑道、滑軌及下機座工作面相互摩擦磨損的弊端，助推了輥壓機的穩定運行，改造效果良好（改造完畢后投入運行的扭矩支撐結構見圖8）。

6 結束語

本文綜合介紹了集團公司內所有輥壓機扭力支撐結構的各種形式及其優缺點，對其結構進行了對比分析。通過自主設計及改造的成功經驗，為進一步優化結構形式打下良好基礎。同時也為其它具有相同故障隱患的企業單位提供良好的改造依據。