呂先平(燒結廠)
摘要簡敘了燒結廠110㎡環式冷卻機結構和執行機理，分析了該裝置跑偏原因，提出了常用的解決方法。
關鍵詞環冷機跑偏調整
1前言新建的燒結專案一般採用環式冷卻機(簡稱環冷機)代替原來的帶式冷卻機(簡稱帶冷機)。與帶冷機相比，環冷機具有占地面積少，裝置利用率高等優點；但是由於環冷機台車為圓周運動，且迴轉半徑大，所以其運動規律較之帶冷機台車的直線運動複雜得多，在執行過程中極易發生台車跑偏現象，繼而引發一系列故障，如台車輪咬鋼軌邊，臺車體擠密封皮，電機電流公升高等。這些現象的存在嚴重威脅到環冷機的正常執行及燒結礦的冷卻效果。
鄂鋼燒結廠(下稱我廠)90㎡燒結機配套的110㎡環冷機自2023年6月投入使用以來，該機執行較為平穩，其間除兩次因為排料口堵礦造成臺車輪掉道外未發生過其它故障；但長期存在上述台車跑偏現象，台車與風箱之間的動密封皮經常被跑偏的台車擠掉，嚴重影響環冷機的冷卻效果，且每年需更換大量的密封皮，耗費了大量的資金，增加了停產檢修時間。鑑於上述狀況，我廠於2023年12月份利用煉鐵高爐檢修的機會停機7天對環冷機跑偏進行了系統的診斷和處理，從開機後的運轉情況來看效果較為理想。
2結構及工作原理
2.1主要結構及裝置
環冷機由驅動裝置、迴轉框架、台車、內、外水平軌道、內、外曲軌、託輥、側擋輪、側軌、冷卻風機、密封裝置、集氣罩、煙囪等部分組成，其主要結構及裝置見圖1。
2.2工作原理
環冷機的驅動裝置由兩套互成162b的傳動系統組成，每個系統都由電機、減速機、主動摩擦輪、被動摩擦輪組成。其特點是兩套系統完全相同，以提供相同的動力和運動；且兩套系統都是懸掛在固定的門形框架上的，整個傳動系統可以繞門形框架上的軸產生
少量轉動以吸收迴轉框架執行過程中的震動。
圖1環冷機主要結構及裝置
用螺釘聯接在迴轉框架上的摩擦板在摩擦輪的帶動下可繞內、外水平軌道作圓周運動。環冷機的臺車體是用鉸鏈連線在迴轉框架上的，臺車體在受料區域接受從單輥下料斗卸下的熾熱的燒結礦後，隨迴轉
29p革新與改造
框架沿水平圓形軌道做圓周運動。在卸礦區,水平圓形軌道改為向下彎曲的曲軌,裝滿燒結礦的臺車體底板隨曲軌軌跡傾斜,將冷卻的燒結礦從排料鬥卸出,完成乙個迴圈。曲軌裝置見圖2
所示。圖2 曲軌裝置示意
3 跑偏原因及調整辦法
環冷機跑偏是指迴轉框架未繞設計的環冷機中心做穩定的圓周運動,而出現臺車輪咬鋼軌邊、側軌過度受力、台車掉道等異常現象。通過對圖紙的研究、消化及環冷機執行狀況的分析,我們認為以下幾方面的原因會造成環冷機的跑偏:
1)內、外水平圓形軌道不圓。很顯然,當環冷機的內、外水平圓形軌道區域性圓度不夠時,即使台車作標準的圓周運動,當台車執行至軌道的不圓部分,臺車輪的邊緣與軌道就會出現干涉現象,影響台車的正常執行。此種跑偏現象較易檢查發現,且處理起來較為容易:
通過檢測找出不圓段,進行相應的更換或調整就可以解決。我廠110m 2
環冷機內半徑r 內=9060㎜,r 外=11940㎜,通過實測:r 內誤差7㎜,r 外誤差8㎜,相對於環冷機的直徑來說誤差較小,但是為了改善台車執行狀態,我們對不圓處還是進行了調整,使誤差控制在4㎜以內。
2)內、外水平圓形軌道不同心。因為每個台車的兩個行走輪之間的距離是一定的,它們分別在內、外軌道上滾動。如果內、外水平圓形軌道不同心,那麼勢必造成兩圓環之間的距離不一致,有的地方大,有的地方小,台車執行到間距小的地方臺車輪必然擠軌道。
其解決辦法也是在準確測量的基礎上對軌道進行適當調整。我廠110㎡環冷機在安裝時預留了永久中心點,因此此項測量並不困難,實際測量資料較好。3)迴轉框架變形。
當環冷機的迴轉框架存在區域性變形時,框架變形部的台車執行軌跡與其它台車執行軌跡不重合,當這種差異大到一定程度時,變形部的臺車輪就很有可能擠壓內、外圓形軌道,造成行走困難或附加負荷的產生。要解決因迴轉框架變形而造成的跑偏,首先必須確定變形部位,然後將此處框架解體,重新拼裝、校正,恢復至圖紙設計要求。變形部位的確定也是基於資料測量,即測量永久中心點到摩擦板外圓的距離。
我廠110㎡環冷機有兩處變形
達35㎜,通過修正後控制在5㎜以內。
4)摩擦輪的軸線不經過內、外水平圓形軌道的圓心。環冷機台車的運動是靠摩擦輪帶動迴轉框架來實現的。迴轉框架上的摩擦板在與摩擦輪接觸處的速度方向(即摩擦輪在該處的切線)與摩擦輪軸線垂直,當摩擦輪軸線通過內、外水平圓形軌道的圓心時,則台車的迴轉運動是繞該圓心進行的,否則圓周運動圓心和固定圓心不重合,此時即存在跑偏現象。
調整摩擦輪安裝位置,使其軸線通過內、外水平圓形軌道的圓心即可修正上述原因造成的跑偏。然而,因為環冷機迴轉半徑大,且摩擦輪與理論圓心之間距離大、障礙物多,故無法按測量和理論資料進行調整,只能根據實際執行方向與理想執行方向的偏差進行調整,邊調整邊觀察,直至達到理想執行狀態。通過觀察,此項是影響我廠110㎡環冷機跑偏的主要原因,且當初安裝是未按工藝要求安裝調整裝置。
在檢修中我們加裝了調整裝置,經過幾次調整,很好地解決了上述問題。
5)兩個摩擦輪與摩擦板的接觸位置不一致。上面第4條分析了台車的迴轉方向,其速度大小則由摩擦輪的迴轉角速度和接觸處的迴轉半徑決定,即:v =x .
r 。因為環冷機兩套傳動系統完全一樣,故摩擦輪的角速度一樣,而半徑r 隨著接觸點不同而變化。此處的半徑r 為環冷機中心(圓心)到摩擦輪與摩擦板的接觸點之間的距離。
顯然,當兩個摩擦輪與摩擦板的接觸位置不一致時,r 1x r 2,導致v 1x v 2,此時因兩套傳動系統提供給摩擦板的速度不一致,必然造成迴轉框架的轉動偏離環冷機中心。同時,因為兩套傳
30動系統不是均衡出力,也給傳動系統增加了附加載荷,從而引發多種故障。要解決上述問題,只有在精確確定環冷機中心的前提下,調整摩擦輪與摩擦板的接觸點及預應力,包括摩擦輪的前後位置和摩擦輪與水平面之間的夾角(摩擦輪並非標準的圓柱體,而是帶有一定錐度),以保證r1=r2,同時每個摩擦輪與摩擦板之間的接觸為面接觸。我廠110㎡環冷機在檢修前r1與r2誤差達13㎜,通過增加配重和調整被動摩擦輪壓緊彈簧,現在r1與r2誤差<2㎜,且摩擦輪與摩擦板為線接觸,而不是點接觸。
4結束語
我廠在2023年12月份與高爐的同步檢修過程中,對110㎡環冷機進行了系統的檢查、測量和調整,主要包括:軌道調整,傳動裝置門型框架調整,摩擦輪與水平面之間的夾角調整,卸礦區曲軌更換等(此曲軌為空間三維曲線,其定位含有較高的技術要求)。從恢復執行後的幾個月時間來看,檢修效果十分理想。
在整個的施工準備和正式施工過程中,相關技術人員投入了大量的精力和時間,全程跟蹤其質量和進度,在此過程中加深了對環冷機的深層次了解,既解決了環冷機跑偏的實際問題,同時也學到了很多以前根本不知道的東西,為今後的110㎡環冷機維護和維修積累了豐富的經驗。31
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