回轉(zhuǎn)窯托輪軸瓦發(fā)熱原因與防范

1、回轉(zhuǎn)窯托輪軸瓦發(fā)熱原因與防范許昌眾力合金制品有限公司技術(shù)部轉(zhuǎn)發(fā)。我們公司的主營產(chǎn)品就是回轉(zhuǎn)家軸瓦。所以當我們發(fā)現(xiàn)了-篇這方面的論文，推薦給大家，希望能 給各部門提供一點幫助。有關內(nèi)容如下：巨龍水泥集團冇限公司05.8mx98m回轉(zhuǎn)窯是六五期間從羅馬尼亞引進的，采用500kwx2雙邊緣傳 動，設計產(chǎn)量為3000t/d,窯體采用4檔支承,1、i1l iv檔托輪為02mx1.1m,軸瓦為p620mmx735mm, ii檔托輪為p2.5mx1.2m,軸瓦為0）700mmx820mmo 口 1992年以來托輪軸瓦發(fā)熱問題成為制約熟料產(chǎn) 量和窯運轉(zhuǎn)率的關鍵因素。1 發(fā)熱情況簡介僅2000年統(tǒng)計，全年16個

2、軸瓦位置就冇12個位置發(fā)過熱,累計發(fā)熱43次2033h，瓦溫最高達167 °c, 直接造成停窯19次，刮瓦檢修5次，英余維持在低溫（75°c以下）慢轉(zhuǎn)。軸瓦發(fā)熱前現(xiàn)象：1）從軸瓦發(fā)熱位置來看，主要是絕對溫度高、相對溫度變化大的ii檔較先發(fā)熱，代一般在軸瓦發(fā)熱 前23d,窯內(nèi)溫度場有明顯變化。2）從單瓦承載能力上看，一旦瓦受過傷，承載能力會大幅下降造成適應性較差，極易發(fā)熱，i檔3 號瓦就單瓦發(fā)熱達19次873ho3）每次發(fā)熱前半小時，家功率都由700kw升至1100kw,而且發(fā)熱經(jīng)常是在歇輪（當轉(zhuǎn)1周過程中 托輪不轉(zhuǎn)或不連續(xù)轉(zhuǎn)）或停窯、升降窯速后發(fā)生，2000年就有10次發(fā)熱

3、前歇輪，30次發(fā)熱前停窯或降速 后再提速。2 發(fā)熱原因分析2.1 回轉(zhuǎn)窯中心線變化引起發(fā)熱各檔托輪擺放、調(diào)整不當或窯內(nèi)徑向、環(huán)向溫差過大時，都有可能造成窯的各檔中心標高偏離理想標 高過大，產(chǎn)生家體中心線的彎曲，從而引起各檔受力變化較大，一旦超過木身承載能力，極易造成軸瓦發(fā) 熱。為合理確定托輪中心線，對窯動態(tài)中心線進行了測量（見表1）,前2次均在軸瓦發(fā)熱狀態(tài)下測量，屮心 線偏差較人，2002年測量的偏差數(shù)據(jù)在允許變形范圍內(nèi)，而此時軸瓦正常運轉(zhuǎn)耒發(fā)熱。山此町見在安裝及 調(diào)整過程中，保持窯體中心線準直的重要性。農(nóng)1中心線垂直偏差數(shù)據(jù)mm位置【檔ii檔iii檔iv檔1997-10-12-10.20+4

4、.0-2.42000-05-24+0.4+8.05+9.2702002-12-180-4.0-2.902.2軸瓦本身性能影響1）比壓過人冋轉(zhuǎn)簾支承見圖1。利用材料力學力矩分配法，可粗峪佔算出在正常狀況下各檔受力，并根據(jù)潤滑理 論計算軸瓦比壓。圖1 回轉(zhuǎn)窮支撐示意各檔軸瓦的比壓見衣2,可見iii檔處軸瓦比壓已處于邊緣狀態(tài)，ii檔已經(jīng)超過許用比壓，一口工況變 化極易引起發(fā)熱。表2比壓計算數(shù)據(jù)位置i檔ii檔iii檔iv檔正常情況下支點反力/kn4 9417 8985 6915 076托輪自重/kn266390266266軸瓦計算比j-k/mpa3.644.574.213.73軸瓦許用比壓/mpa4.

5、004.004.004.002）材質(zhì)選用不當我公司在原進口軸瓦燒壞后，選用過國產(chǎn)普通銅瓦，由于耐辭性及適應性不好，使軸瓦拉傷嚴重，此 后乂選川過改性尼龍瓦，由于其抗高溫性能及抗粘著性能不好導致軸瓦粘死。后多次通過微調(diào)化學成分配 比及鑄造工藝并與國外軸瓦做對比試驗，最終選定的材料的相關參數(shù)見表3。此材料化學成分、機械性能、 金相組織均達到國外軸瓦指標且該材料較適合低速重載工況條件。農(nóng)3選定的軸瓦材料的相關數(shù)據(jù)主要成分/%碩度/hb抗拉強度ob/mpa屈服強度op0.2/mpa延伸率65/%抗壓強度o壓0.2/mpasnpbni8.8017.031.036522014081453）軸瓦刮研及加工不

6、當刮研:托輪軸瓦是180。半開瓦，最早采用90。大接觸角小瓦口間隙直線型導油桝的刮瓦技術(shù)，后來通過 試驗我們逐步認識到刮瓦軸承是無間隙軸承，接觸角過大實際形成多點接觸、高點受力，不利于捉高其承 載能力，此外不利于汕膜形成和散熱，就逐步過渡到60。茯至后來的40。小接觸角大瓦口間隙弧形導汕槽的 刮研技術(shù)，理論上在接觸角內(nèi)，瓦面與軸徑衣面沒冇間隙。加工:1【檔托輪改造時采用不刮瓦軸承，該方法在理論上軸徑與軸瓦是線接觸，即接觸角為0,但在實 際上山于軸徑向上的負荷作用，軸瓦會發(fā)生變形，所以是窄條接觸。試驗證明，不刮瓦軸承承載能力是刮 瓦軸承的3倍。不刮瓦軸承實際上是間隙軸承，即從瓦口到受力最人處，瓦

7、面與軸徑表面z間間隙逐步減 小，如無汕膜則間隙為0。這種軸承關鍵在丁-控制配合間隙，若選用得當則符合潤滑棊本方程雷諾方程條件，很易形成汕膜，但選擇不當則不易形成汕膜，其配合間隙關鍵靠機加工偏心距e來保證（丹麥 smith.美國fuller公司己有相關規(guī)定球面瓦刮研不當:刮研不當，限制球面的擺動，從而使軸瓦在運轉(zhuǎn)中溫度升高失去球面的意義。經(jīng)過實 踐我們認為為了適應多維擺動的要求，球面瓦的刮研，使整個接觸寬度控制在球面寬度的1/2即足夠，|員| 周方向控制在2030°即可。2.3潤滑因為回轉(zhuǎn)窯軸瓦載荷大，軸徑大，運轉(zhuǎn)速度較低，故根據(jù)潤滑理論，此種軸瓦低速狀態(tài)屬于邊界、混 合潤滑，在高速狀

8、態(tài)下才屬于動床潤滑。在其它條件不變時，隨著潤滑油粘度和窯體轉(zhuǎn)速的升高，以及軸 瓦表面粗糙度值的減小，將越冇利于油膜形成，也越冇利于提高軸瓦承載能力?，F(xiàn)場實踐也表明，在軸瓦 拉傷、粗糙度不能保證，無法形成有效汕膜的情況下，造成摩擦較人，窯功率明顯升高，軸瓦隨z發(fā)熱。 此外若在正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下頻繁改變轉(zhuǎn)速或托輪出現(xiàn)歇輪現(xiàn)象都很容易破壞原有形成的極薄的汕膜，造成摩 擦增大，軸瓦發(fā)熱。為了改善潤滑狀況，我們增加了外循環(huán)汕路裝邏，并對油品選用進行研究，先后選用320號中負荷開 式齒輪油、460號重負荷開式齒輪油，現(xiàn)在使用的是專用大瓦油。前2種油由于粘度和抗極壓性能均低于 大瓦油,存在密封效果差、漏油、油膜

9、難以形成等弊端,而大瓦油則采用優(yōu)質(zhì)基礎油和添加劑調(diào)和而成, 具冇良好的粘溫特性、抗氧化安全性、極壓性能等（見衣4）,能冇效改善軸瓦潤滑狀況，避免軸瓦發(fā)熱，現(xiàn) 場使用效果很好。表4 460號重負荷齒輪油與大瓦油性能對比項忖460號大瓦汕試驗方法40 °c運動粘度/(mm2/s)4145061 4 664 520gb/t 265100°c運動粘度/(mm2/s)58 74gb/t 265粘度指數(shù)90130gb/t 1995閃點（開u）/"c200250gb/t 3536水分/%>0.05>0.05gb/t 260水溶性酸或堿無無gb/t 259傾點/

10、76;c>-8-15gb/t 3535燒結(jié)負荷pd/n2 4503 091gb/t3142最大無卡咬負荷pb/n幻550gb/t3142銅片腐蝕（100°c, 3h）級>1>1gb/t 50962.4軸瓦止推盤處受力過大山于窯型較大，在iii、iv檔處安裝有液壓描輪用來控制窯的上下竄動，但當托輪中心與窯體中心不平 行時，托輪在運轉(zhuǎn)過程屮產(chǎn)生軸向力，當軸向力超過一定范圍時，托輪的止推盤就會向軸瓦的端面施加力， 造成端面不正常摩擦引起溫升，溫度上升到一定程度就會破壞止推盤附近油膜，使軸瓦潤滑狀況不良，最 終引起整個軸瓦溫度升高。3 相應防范措施1）停窯時要定期慢轉(zhuǎn)窯，防

11、止因停放時窯體受熱不均引起中心線變形；此外要定期測量窯體中心線偏 差情況，發(fā)現(xiàn)偏差過人時應結(jié)合現(xiàn)場貝體情況通過壓鉛分析確定貝體調(diào)整方案。2）嚴格控制簡體最高溫度（370c以下）和環(huán)向溫度偏差（gooc）,各檔輪帶與簡體間的滑移量最好控制 在1020mm,最小不得小于3mme特別是在使用scanner ii熨紅外線掃描儀后，可對筒體溫度及 滑移量進行計算機實時監(jiān)控，取得較好效果。3）停密檢修時用塞尺檢查軸瓦接觸情況，軸瓦燒傷或接觸角過人時必須考慮刮研或更換，在刮研或加 工時應采取新型刮研加工方法，且要確保球面瓦轉(zhuǎn)動靈活。4）為更好地形成油膜，更換粘度較大的專用大瓦油，并且盡量避免頻繁升降窯速,破壞原有油膜。5）選用新材料采用新技術(shù)乘新設計軸瓦，降低比壓值，如i【