邊緣傳動(dòng)立窯技術(shù)改造的可行性

1 邊緣傳動(dòng)立窯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　邊緣傳動(dòng)的機(jī)立窯由于其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,銷輪的銷軸與立軸的齒輪安裝精度要求不高(頂隙約5mm,側(cè)隙≤1mm),安裝、調(diào)試比較簡(jiǎn)單,回轉(zhuǎn)支承器滾道內(nèi)的球體因轉(zhuǎn)速低(1～13r/min),而不需潤(rùn)滑,價(jià)格比較低。

2 邊緣傳動(dòng)立窯的缺陷

　　 (1)由于原購進(jìn)的立窯立軸僅有一個(gè)軸承座作為徑向定位,而軸承座內(nèi)軸承是銅瓦(ZQSn6-6-3),鼓入風(fēng)室內(nèi)及卸下的熟料粉塵及熱氣很容易使銅瓦內(nèi)的潤(rùn)滑油漏失,造成干摩擦,使軸與瓦間隙增大;另一方面,上、下支承器滾道在作圓周運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在徑向有一定量的錯(cuò)位,負(fù)荷重。因立軸僅有一個(gè)支承點(diǎn)定位,穩(wěn)定性、剛性不足,使用不足一個(gè)月,軸承座內(nèi)銅瓦就損壞,部分銷軸斷裂。由于立軸在徑向擺動(dòng)過大,蝸輪減速器很快損壞,最終無法運(yùn)行。改前傳動(dòng)裝配見圖1。

　　(2)由于支承器上下滾道外徑均大于3m,并置于整個(gè)風(fēng)室環(huán)形道之下,而風(fēng)室的內(nèi)徑與立窯內(nèi)徑相同僅為3m。銷輪和支承器無法從窯頂?shù)踹M(jìn)、吊出,檢修時(shí)需割窯殼方能進(jìn)行,而且其空間有限,不利于設(shè)備的檢修。

圖1 立窯立軸改造前傳動(dòng)裝配圖

　　(3)由于支承器上下滾道的材料選用球墨鑄鐵,而球體材料卻選用45號(hào),并進(jìn)行表面熱處理HRC=45～48,原上下滾道距離B=45mm,使用一年后測(cè)量B=25mm,上下滾道明顯磨損起溝跡,磨損速度過快,而球體卻僅輕微磨損。

　　 (4)邊緣傳動(dòng)立窯的布料器料斗升降裝置復(fù)雜,故障多,不易操作。垂直電振出料裝置揚(yáng)塵大。

3 技術(shù)改造措施

　　 (1)為了增強(qiáng)傳動(dòng)立軸的穩(wěn)定性,使立軸上的齒輪與銷輪的銷軸能正確嚙合,在齒輪的上下分別設(shè)置兩個(gè)鋼制的軸承座,上軸承座選用3003130軸承,置于風(fēng)室下環(huán)形板上,下軸承座選用3003132軸承,置于窯殼底板上。因?yàn)轱L(fēng)室、窯殼底板厚度僅為δ=10mm,所以在放置上軸承座處加一塊δ=30mm,400mm×300mm的加強(qiáng)板。下軸承座加一塊δ=40mm加強(qiáng)板,并與軸承座配鉆攻牙再組裝好立軸,使立軸齒輪和銷輪正確嚙合后,將加強(qiáng)板與窯殼焊接在一起,這樣今后檢修就不必重新校正立軸位置。

　　 (2)因?yàn)榱⒏G立軸的上下軸承座均置窯殼內(nèi),工作環(huán)境溫度高約90℃,粉塵較大,因此,上下軸承座兩頭均設(shè)置密封裝置,阻止粉塵進(jìn)入軸承,同時(shí)起到貯存潤(rùn)滑油的作用。上下軸承座分別引一加油管到窯殼外,方便軸承平時(shí)加油,確保立軸能平穩(wěn)傳動(dòng)。

　　 (3)原立軸為整體式,長(zhǎng)度較長(zhǎng)L=1368mm,重量為210kg,不利安裝、檢修。改為分體式結(jié)構(gòu),由一節(jié)L=918mm,Φ170mm的實(shí)心軸和一節(jié)L=450mm,Φ240mm×15mm的厚壁管組成。為方便立軸上的軸承裝卸,立軸(I)的下端用δ=40mm的法蘭和B=40mm的兩個(gè)鍵槽與立軸聯(lián)接軸(Ⅱ)連接在一起。這樣在設(shè)備檢修時(shí)就很輕易吊進(jìn)拉出,使維修費(fèi)用和時(shí)間縮小。

　　改造后立軸傳動(dòng)裝配見圖2。

圖2 立窯立軸改造后傳動(dòng)裝配圖

　　(4)立窯布料器設(shè)置有電動(dòng)卷揚(yáng)和手動(dòng)卷揚(yáng)。但前者安裝維護(hù)比較復(fù)雜,不易控制,造價(jià)也高;后者操作勞動(dòng)強(qiáng)度大,使用效果均不理想。改用1t的手拉葫蘆作為操作工具,達(dá)到料斗角度變化的目的,價(jià)格僅400元,使用很輕便自如,很受工人歡迎。

　　 (5)由于邊緣傳動(dòng)方式的傳動(dòng)裝置全部設(shè)置在立窯的邊緣,因此這種結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)方式給出料斗中心留有一定的空間位置。所以設(shè)備生產(chǎn)廠家往往把出料裝置設(shè)計(jì)為垂直振動(dòng)料封式出料,這樣出料管垂直于振動(dòng)料槽,形成一個(gè)死角,往往造成堵料。由于振動(dòng),熟料粉塵在入窯熱風(fēng)的吹動(dòng)下引起很大的揚(yáng)塵,不利于操作,并造成物料損失和浪費(fèi)。在分析了其弊病后,重新設(shè)計(jì)一大小頭出料管。出料管由一節(jié)Φ500mm×6000mm的圓管接一節(jié)L=Φ500mmΦ350mm×1200mm的變徑管,小頭靠近鱗板機(jī),其出料管逐步收縮,使管內(nèi)物料擠壓、充實(shí),加上選用的圓管直徑比常規(guī)設(shè)計(jì)(D=350～400mm)的大,料柱及數(shù)量相對(duì)多,既不堵料,又起到封料的作用。出口處設(shè)計(jì)一個(gè)L=1250mm,H=250mm的防塵罩,防塵罩上方用一Φ300mm的收塵管將揚(yáng)起的粉塵收進(jìn)臥式電除塵器,使落料口處于負(fù)壓狀態(tài)。使用一年多無堵料、卡料現(xiàn)象,幾乎沒有一點(diǎn)粉塵外排。改造前后立窯出料裝置見圖3、4。

圖3 改造前出料裝置

圖4 改造后出料裝置

4 技術(shù)改造效果

　　經(jīng)技術(shù)改造后使用一年多,整個(gè)傳動(dòng)裝置運(yùn)行平穩(wěn),傳動(dòng)齒輪、銷輪銷軸、蝸輪蝸桿減速器的蝸輪、軸承等易損件均沒有明顯的磨損。鹿寨縣交通水泥廠在選用與我廠改造前相同結(jié)構(gòu)邊緣傳動(dòng)方式立窯不足4個(gè)月,3臺(tái)窯的立軸先后被折斷。后經(jīng)考察我廠改造后的立軸結(jié)構(gòu),并進(jìn)行改造,使用近一年,效果良好。一臺(tái)窯立軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)改造從零配件制作費(fèi)到人工安裝調(diào)試費(fèi)約6千元。許多廠家在選用邊緣傳動(dòng)方式立窯出現(xiàn)問題時(shí),由于技術(shù)力量差無法改造或改造不成功,就將整個(gè)傳動(dòng)裝置廢棄,改用中心傳動(dòng)方式的傳動(dòng)裝置,這樣一改需要投資近35萬元。

5 存在的問題和建議

　　 (1)由于銷輪直徑和回轉(zhuǎn)支承器上下滾道的外徑D>3m,而立窯風(fēng)室內(nèi)徑及窯內(nèi)徑均為3m。因此,在銷輪、回轉(zhuǎn)支承器磨損超差需更換時(shí),無法從窯頂?shù)踹M(jìn)、吊出需割窯殼檢修,而且拉出、裝配易損件時(shí)因空間有限,很難確保安裝技術(shù)指標(biāo)符合要求。因此,建議設(shè)備制造廠家在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到用戶的檢修,使銷輪外徑、回轉(zhuǎn)支承器上下滾道外徑均小于風(fēng)室和窯的內(nèi)徑。因?yàn)榛剞D(zhuǎn)支承器下軌道地腳螺栓確定后,用戶很難更改。

　　 (2)由于回轉(zhuǎn)支承上、下滾道均選用球墨鑄鐵作材料,而鋼球選用45號(hào)材料,熱處理后HRC=45～48,在使用過程當(dāng)中軌道磨損速度過快,上下平面距離B≤10mm就不能繼續(xù)運(yùn)行。因此,建議設(shè)計(jì)、制造單位改選上下滾道材料為ZGMn13,熱處理HB=180～220,增強(qiáng)其耐磨性,延長(zhǎng)其使用壽命。

　　 (3)在考察區(qū)內(nèi)使用邊緣傳動(dòng)立窯時(shí),發(fā)現(xiàn)銷輪銷軸熱處理不過關(guān),在運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)時(shí)折斷,很難更換。我們對(duì)銷軸的熱處理嚴(yán)格把關(guān),用硬度儀進(jìn)行逐條檢測(cè),確保熱處理后HRC=40～50。我廠銷輪的銷軸使用一年多無一折斷和明顯磨損,建議設(shè)計(jì)、制造單位和用戶嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范和要求,加強(qiáng)對(duì)銷軸的質(zhì)量檢驗(yàn)。
(4)為了確保立軸傳動(dòng)的平穩(wěn)性,在設(shè)計(jì)立軸時(shí),應(yīng)在保證檢修空間足夠的情況下,將立軸設(shè)計(jì)得盡可能短一些。