輥壓機振動的原因分析及處理措施

劉 軍

（青海鹽湖元通鉀肥有限公司，青海 格爾木 816099）

輥壓機運行出現振動是常有的現象，其不僅影響輥壓機的正常運行，還會對粉磨工作質量產生一定的影響，同時還影響著輥壓機內部零件，比如軸承、機架等的使用年限。所以，分析輥壓機產生振動的原因，制定預防方案，可以保證輥壓機的有序運行。

1 造成輥壓機振動的原因分析及處理措施

1.1 供料不穩引發的振動

輥壓機供料是過飽和喂料，只有保持物料平穩、持續進入兩個輥子間，才能保證輥壓機平穩運行。如果供料環節出現不飽和現象，便會造成輥壓機在水平方向移動，當移動量不斷增大并產生一定頻次時，便會出現輥壓機振動的現象。造成供料不飽和現象的具體表現如下：供料斷斷續續、物料顆粒度不均勻、物料在輥面寬度分布不均等。由于供料不飽和導致輥壓機出現振動的現象常有，特別是新安裝輥壓機或輥面大修后的第一次投料，都會出現供料不穩的現象，如果來料過多，還會導致輥壓機出現跳停的現象。另外，當物料粒度分布不均、物料顆粒有大有小時，會加大輥子間的縫隙，進而產生更大的振動[1]。

例如某公司采用的CLF140/65輥壓機，在運行過程中會產生很大的間隙，在停機之后，間隙也沒有恢復初始狀態。經過檢查發現，輥面右側進入了一個很大的硬物，無法被棍子帶動。在聯合粉磨系統中，對物料細度提出了一定的要求，必須控制在80 μm，這樣進入輥壓機的物料也會變細，為輥壓機的平穩運行提供了保障。但過細物料不僅無法保證物料層的正常使用，還會引起輥壓機振動。例如本市某化工廠為了提升能源利用率，采取將水渣加入熟料的方法，但該方法會導致輥壓機出現偏離正常軌道的現象，進而引發振動。基于此，只有關小進料閥開關，將混有水渣的熟料和剛出的熟料混合應用，才能避免輥壓機振動現象的出現[2]。

1.2 處理措施

為了確保供料正常，首先，供料系統的安裝要達到標準要求；其次，要控制好物料粒度，太粗太細都無法保證輥壓機以穩定狀態運行。為了穩定輥壓機，必須嚴格控制物料粒度，最佳粒度不得超過輥徑的3%，最大不得超過5%，同時，還要平衡好穩流稱重倉的倉位。一般情況下，物料質量不得低于倉容量的60%，最重不得超過80%。為了一步到位，眾多化工企業對輥壓機進行了改裝[3]，采取杠桿式開展進料，在實際應用中取得了較好的效果。

2 輥面失圓及兩輥直徑不同引發的振動及處理措施

2.1 輥面失圓及兩輥直徑不同引發的振動

一般都采取焊接的方法連接輥壓機輥面硬面層，一旦輥面達不到機器加工需要的圓度，必定會引發跳動。一旦跳動幅度超過規定范圍，動輥就會沿著水平方向進行周期性的進退運動，導致輥面不均勻摸索，引發輥壓機的振動。另外，輥面出現很深的凹陷，也會加大輥間隙，加大振動幅度。此外，定輥、動輥具有相同的轉速、轉動角，若定輥、動輥直徑不一致，便會出現線速度的差異，這樣便會因定、動輥做功不同，造成兩輥工作電流差的出現，最終產生振動現象。比如某公司采用的KPP-92-76.5輥壓機最近更換了定輥，但依然沒有解決振動的問題。經過有關工作者的細致研究發現，定輥、動輥直徑不一致，此時若處于同一角速度運行狀態，勢必會導致兩輥外圓運動線速度不同，進而出現振動[4-5]。

2.2 處理措施

基于輥面失圓及兩輥直徑不同引發的振動，要時刻注意輥面磨損，及時發現、及時修復。若輥面開展大修，必須做好輥面質量的控制。一般情況下，會采取兩種方法：一是保證動輥、定輥直徑一致；二是控制輥面徑向跳動量[6]。基于設計需要，新加工的輥子，輥面跳動量只有保持在3 mm以下才能避免引起振動。在現場堆焊過程中，由于質量把控難度大，要將徑向調控量控制在5～6 mm。

3 液壓系統故障引發的振動及處理措施

3.1 液壓系統故障引發的振動

物料的持續供應有賴于液壓系統這一根本動力，若輥左右測壓系統泄漏超過規定標準，蓄能器壓力、節流閥B打開程度都存在很大差異時，便會產生測壓缸液壓力不平衡的現象，影響動輥左右側的進退速度和左側輥隙，最終導致輥壓機振動現象的出現。

3.2 處理措施

基于液壓系統故障引發的振動，一般情況下，有兩種處理措施：一是保持蓄能器壓力在合適范圍內，左右兩側壓力保持一致。一般情況下，蓄能器壓力為工作壓力的65%～75%，若工作壓力為9.5 MPa，氮氣壓力則要在6.2～7.1 MPa。在實際生產中，一般取最低值。二是在液壓系統工作之前，必須做好系統內部加壓情況的檢查，一般情況下，壓力變化和壓力次數與泄漏量成正比，一旦出現異常情況，無需做檢查，直接更換泄漏閥件即可，避免造成更大的損失。

4 輥面失圓和液壓系統失調引發的振動及處理措施

4.1 輥面失圓和液壓系統失調引發的振動

造成輥壓機振動的原因有兩種：一是某一因素的影響；二是多種因素共同作用的結果。比如某公司采用的CLF140/65輥壓機，定輥減速機出現了破損，在更換完減速機之后，輥壓機出現了異于日常的運行情況，主要表現：輥壓機軸向偏離了正常運行狀態、扭力盤發出聲響、動輥位移量超過額定的標準范圍，左右側的位移出現了不同的移動量，導致動輥軸出現了偏離正常擺動軌道的現象，并且輥隙間距不斷變化。為了尋找原因，工作人員對設備開展了全面的檢查，結果發現，液壓系統左右側液壓缸快限速泄壓之后，左側壓力開始上升，并且左側節流閥B處于關閉狀態，無法進行調整。基于此，工作人員給出了左側節流閥B失效導致這一現象的結論。為了驗證結論是否正確，工作人員分別對左右兩側的節流閥B進行了調節，結果顯示，左側動輥擺動偏離了正常軌道，即失效節流閥B所在位置與同一側的動輥外移量有關。這是因為動輥在運行過程中，液壓缸內的液壓油會通過節流閥B匯入蓄能器[7]。一旦左側節流閥B處于關閉狀態，會出現流速慢、回油量少的情況，進而增加液壓缸內的油壓；若節流閥B處于正常的開合狀態，回油量也會回歸正常，其產生的位移量也會隨之增加。在此情況下，若較大物料通過，則會出現右側蓄能器液壓油回歸油缸的現象，此時左右側的回油量處于不平衡狀態，因為右側回油量大于左側，所以右側壓力不斷增大，并將動輥頂回去。相對來講，左側的回退量要小很多。

4.2 處理措施

基于輥面失圓和液壓系統失調引發的振動，可以根據實際情況采取如下措施：一是在沒有更換配件的情況下，可以調整右側兩輥軸承座的間隙，由原來的255 mm調整到 265 mm，通過減少右側軸承位移量，達到降低偏擺量的目的。二是更換節流閥B，若動輥兩端位移量大小不一，便會造成扭力盤扭動現象消失，無法改變動輥兩端的輥隙，且壓力周期變化也依然存在。經過仔細檢查發現，定動輥徑向均出現了偏擺現象（定輥為10 mm、動輥為5 mm），顯然動輥左右側輥隙和壓力周期變化是導致輥面失圓的主要原因。要想解決這一問題，可以對輥面進行焊接，這樣輥隙變化會穩定在22～24 mm。

5 電動機軸和減速器輸入軸不同引發的振動及處理措施

5.1 電動機軸和減速器輸入軸不同引發的振動

通過觀察和研究可以發現，輥壓機行星減速器一般是懸掛安裝的，即將減速器空心軸安裝在輥軸上，并利用緊縮盤固定，減速器的外殼則用螺栓將其和法蘭、扭矩支撐起來。雖然可以用萬向聯軸器將電動機和減速器連接起來，而且允許很大角度的位移，但必須做好軸角度的調整。若軸角度出現偏差，會直接影響減速器、萬向聯軸器的使用時長，進而引發振動。同時，若同軸角度沒有保持在同一水平線，則要考慮安裝是否合理。尤其是動輥，只有按照要求安裝，平衡減速器輸入軸與電動機軸的空隙偏離量，才能適應運行的輥隙。

5.2 處理措施

安裝是導致同軸度偏差大的主要原因，特別是動輥，在安裝過程中，動輥減速器輸入軸和電動機軸要保持一定的偏離量，如此才能適應運行需要。此外，考慮到輥壓機減速器本身的結構特點，只有將輸入軸穩固在輥軸上，并平衡好輸入軸與輸出軸的偏離量，才能保證輸入軸的正常運轉。例如在初次安裝、更換減速器時，一定要避免減速器法蘭孔分布與扭力盤孔接觸，這樣才能避免動輥電動機軸和減速器軸發生碰撞。比如某公司輥壓機經過返廠維修再次安裝后，發現動輥電動機軸和減速器軸存在8 mm的距離差，其原因在于，輥壓機扭力盤和減速器對應的螺栓孔在劃線或者加工中沒有明確分度。對于這一問題，可以通過調節扭矩支撐裝置來解決。所以在實際安裝過程中，必須用百分表來矯正，同時確保動輥減速器輸入軸和電動機軸水平保持在標準的偏離量上。

6 萬向聯軸器故障引發的故障以及處理措施

6.1 萬向聯軸器故障引發的故障

結合自身的工作實踐以及實際觀察，明確了導致萬向聯軸器出現問題的原因有軸承潤滑不良、同軸度偏差很大，導致輥壓機出現振動和溫度升高的現象。一般情況下，萬向聯軸器是出現故障的主要集中地，這也從側面反映了同軸度出現偏差會縮短萬向聯軸器的使用時長。

6.2 處理措施

對于萬向聯軸器故障引發的故障，可以采取相應的方法解決。某公司采取了CLF140/65輥壓機，其萬向聯軸器為SWC265DH2-740，曾出現因動輥減速器輸入和萬向聯軸器振動的問題，經過檢查發現，是潤滑不良導致的現象。青海鹽湖元通鉀肥有限公司選擇更換萬向聯軸器，在完成更換之后，振動情況完全消失。由于動輥減速器引發的輸入軸出現振動，采取了紅外線測溫槍進行檢查，發現依然是萬向聯軸器引發的故障。此處溫度遠超額定溫度，停機檢查發現，又是距離電動機軸測的軸承出現了破損，更換新萬向聯軸器后，依然可以正常運轉。由此可見，除了保持同軸度外，還必須添加潤滑劑。

7 結語

輥壓機振動影響系統的平穩運行，所以，必須做好輥壓機的安裝、維修等工作。在實際安裝過程中，要根據要求安裝供料系統，并保持電動機軸和減速器輸入軸的同軸度；在具體應用中，要維護好供料系統、液壓系統，同時，定期對設備進行潤滑，讓設備以良好的狀態運行，提升輥壓機的功效，達到節能的目的。