環冷檢測裝置的設計與改進

胡楊澤

【摘要】環冷機做為燒結礦冷卻的重要設備，其出現故障后，將導致燒結生產無法進行。隨著環冷設備的大型化，其跑偏愈加難以控制和調整。環冷機車輪處于跑偏導致的軸向載荷、粉塵和溫度交替變化的綜合工況條件下，其故障率非常高。常見的環冷小車檢測裝置主要有簡易的撞塊檢測及運用PLC控制系統的多位移檢測裝置。它們各自都存在不適用于現有階段燒結廠的缺陷：簡易的撞塊檢測裝置由于其粗糙的檢測方式使得檢測不準確及其嚴重降低環冷小車使用壽命的缺陷使得其逐漸被淘汰;而價格昂貴的多位移檢測裝置使得其并不被燒結廠廣泛的采用。設計與改進后的環冷小車檢測裝置，具有簡易、易安裝、易操作的特點，并且能夠結合簡單信息反饋裝置來實現半自動化檢測的目的。

【關鍵詞】環冷檢測;設計與改進;信息反饋;半自動化

1 前言

武鋼燒結廠環冷機是燒結系統中的關鍵設備之一，燒結廠環冷機會發生環冷小車輪安裝位置發生偏移、甚至脫離傳動環冷小車軸的故障，而一旦失去車輪的環冷小車進入環冷曲軌后將直接卡阻環冷小車運行。如能及時發現環冷機小車車輪脫落跡象，安排檢修，將避免大的設備事故發生。

環冷小車車輪故障的檢測方法之一是查看車輪與車軸軸向縫隙的間距，當縫隙間距變大時，即安排更換車輪。由于直接測量車輪與車軸的縫隙距離有困難，因而轉變為測量兩個環冷小車車輪間的距離，根據兩車輪距離的變化來判斷環冷小車車輪的狀態。

根據此思路，本文采用一套簡單的可在線檢測環冷小車車輪輪距的系統裝置，結合環冷檢測裝置，通過數據采集裝置測量環冷小車車輪的間距。當檢測出環冷小車車輪間距超出正常值時，由上位機進行故障的判斷與報警，從而監測出車輪的使用狀態。

2 環冷檢測裝置的設計

為幫助燒結廠提高對環冷機小車車輪故障的監控能力，我們設計了一種環冷

檢測裝置，配合簡單的信息反饋裝置來實現環冷機小車車輪半自動化檢測。如圖1所示，本實用新型的環冷小車檢測裝置，包括活動上架2，安裝底座5，連接軸12、隔套10和彈簧11。活動上架2包括兩塊耳板9、連接板1和信號遮擋板3，安裝底座5包括兩塊耳板6、底板7、板8和信號通過板4，活動上架2和安裝底座5由連接軸12連接，并在兩端加裝墊圈和開口銷13。

本裝置的工作過程如圖2所示：信號源在不斷發送信號和接收信號反饋，當環冷小車車輪沿圖示方向行走時，檢測裝置活動上架就會在連接軸上轉動，在某一時刻信號遮擋板會擋住信號，使得信號反饋發生變化，當車輪完全通過后，活動上架會因彈簧的作用力而回到原來的位置，等待下一個車輪的到來，這一過程中，信號反饋隨之改變。我們把環冷檢測裝置安裝至燒結現場使用，并從現場使用情況來對整個監測系統進行檢驗，檢驗結果表明此方法的能夠很好的監測出車輪的狀態，得到比較滿意的結果。我們還可以采集數據進行分析，找出數據變化規律，從而預判環冷小車車輪軸承的實際使用時間，參考軸承檢修周期，計算出現場環冷小車車輪軸承的使用周期。

3 環冷檢測裝置的改進

雖然環冷檢測裝置在現場成功運行并引用，且提高了燒結廠對環冷小車車輪故障的監控能力，但其還存在一些問題，我對其中一個問題進行了改進。

我們知道環冷檢測裝置是依靠一對彈簧的力來使活動上架回到起始位置，因彈簧的使用頻率過高，壽命降低，從而使得環冷檢測裝置的使用壽命達不到預期的值。這里，我們想到了兩種改進的方法，其一是尋找更好的彈簧來代替，其二是去掉彈簧這一動力裝置，使用在活動上架尾部懸吊平衡塊來取而代之。我們對第二種改進方法進行了研究，如圖3，是我們改進后的環冷檢測裝置，去掉了兩個彈簧和它們之間的隔套，改用在活動上架尾部加裝平衡塊，來達到使活動上架回到原來位置的作用。我們把改進后的環冷檢測裝置安裝至燒結現場使用，并從現場使用情況來對整個監測系統進行檢驗，檢驗結果表明改進后的環冷檢測裝置能夠更好的監測出車輪的狀態，采集的數據更具有規律性，能更好的反映環冷小車車輪及軸承的使用狀況。

4 結束語

本文環冷小車檢測裝置的設計成功使燒結廠環冷機小車在線檢測走向半自動化及自動化又邁進了一步，環冷檢測裝置的改進又緩解了其使用壽命短的問題;但是此設計還是存在著諸多方面需要改進，如裝置本身的材料及尺寸的選擇搭配、連接軸的選擇及連接方式的選擇等等，都有待我們做進一步的研究。

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