测窑
Φ4mX60m回转窑轴线的测量
?作者:崔维兵，黄民，祁志生单位: [2010-5-27]
关键字:回转窑-轴线
?摘要:采用回转窑轴线测量仪，对河南省焦作岩鑫水泥有限责任公司Φ4mx60m回转窑先后测量了托轮直径，轮带直径和顶间隙，在测量过程中还需要经纬仪进行参考面的建立。根据数据绘出了最终轴线水平直线度和垂直直线度的示意图。测量的原理和方法简单实用，可以得到比较高精度的数据。经过测量掌握了第一手数据，对于回转窑健康状况的认定和检测有非常重要的意义。
0 前言
河南省焦作岩鑫水泥有限责任公司中4mx60m回转窑于2006年投产，至2008年夏天，逐渐出现运转率降低的情况，时值水泥生产旺季，水泥供不应求，于是厂方邀请专家调窑，运转率显著提高，为总结经验教训，具体掌握调窑后窑体参数，用数据衡量调窑效果，厂方又邀请我们进行回转窑轴线的测量。
1 回转窑轴线测量原理和方法
回转窑轴线测量仪完成全部测量工作。其中包括托轮直径的测量、轮带直径的测量和顶间隙的测量。通过计算得到回转窑轴线水平直线度和垂直直线度。
直径可以通过测量周长的方法得到，其原理如图1所示。用标准轴承制作一速度传感器，通过紧密的接触，，使其与托轮或轮带作相对无滑动的滚动，这样速度传感器表面的线速度与托轮或轮带表面的线速度相等，通过测量托轮或轮带转动一周过程中速度传感器转过的圈数便可以计算得到托轮或轮带的直径。
速度传感器上装有测速用的霍尔传感器，由霍尔元件及磁片构成，速度传感器每转过一圈，霍尔元件就会输出一个脉冲信号，从而测得托轮或轮带表面的线速度。与此同时，采用另一个霍尔传感器测量托轮或轮带转动周期。
每当托轮或轮带上的磁片通过霍尔元件时，霍尔传感器便会输出相应的脉冲信号，脉冲的时间间隔Td，表示其转动周期。托轮或轮带每转动一圈，速度传感器上的霍尔元件也会输出一系列的脉冲，如图2所示。假设托轮或轮带转动一周速度传感器输出的整脉冲个数为M，速度传感器的直径为dce，考虑到托轮或轮带转速并不一定均匀，t1和t2期间的速度可分别用最为靠近的两个脉冲周期T1和TM进行换算，由此可得托轮或轮带的直径Φ的计算公式为：
顶间隙的测量。顶间隙即是图1中所示，D和d的差值，在计算垂直直线度时用的到。在筒体和轮带上分别吸附瓷片，通过两个霍尔传感器，在知道轮带直径的情况下，测量10圈，便可计算出顶间隙。
2 回转窑轴线直线度的测量
回转窑轴线直线度的测量，通常分为水平直线度的测量和垂直直线度的测量。
2.1水平直线度的测量
测量筒体轴线在水平方向上的直线度，首先利用经纬仪在回转窑的一侧建立一个铅垂面，该面与窑头和窑的托轮底座中心连线基本平行。然后测量各档位轮带相对于基准面的水平距离，然后根据轮带直径计算得到各档位轮带中心的水平位置及其变化情况，从而得到筒轴线在水平方向上的直线度。
但在实际操作中，由于筒体旁边有很多辅助装置，垂面完全平行于筒体轴线时，视线会被阻挡，所以，为了使经纬仪能够从窑头看到窑尾，实际建立的铅垂面往往和窑头、窑尾托轮底座中心的连线有一个θ角，这个角度并不影响水平直线度的计算。
实际的测量情况如图3所示。
I、Ⅱ档之间距离为：17986mm
Ⅱ、Ⅲ档之间距离为：23110mm
测量面距离I、Ⅱ、Ⅲ档的水平距离分别为:723㎜、2927.7㎜、3164.6㎜
I、Ⅲ档实测连线上Ⅱ档相对于I档水平距离理论值，据三角形的相似性可以计算如下：
L12′=(19786*441.6)/(23110+19786)=203.7㎜
Ⅱ档实测值与理论值偏差:
△L12=L12一L12′=204.7一203.7=l ㎜(偏西)
2.2 垂直直线度的测量
测量筒体轴线在垂直方向上的直线度，需利用水准仪建立一个水平基准面，由标尺读取各档轮带测量截面最低低点相对于水平基准面的高度，并根据轮带的直径以及顶间隙，计算得到回转窑各档支承处筒体中心的相对差，从而得到筒体轴线在垂直方向上的直线度。
根据回转窑的具体情况，我们决定借助于水准仪建四个水平基准面，如图4所示。
另外，I、Ⅱ、Ⅲ档处顶间隙分别为4.20mm、1.32 mm和2.12mm
根据图示中数据，结合顶间隙可以得到如图5所示的轴线在垂直方向上的偏差，具体计具体计算过程略。
3 结束语
对回转窑轴线的测量可以在调窑前，作为调窑的数基础；同时也可以如本次测量一样，在调窑后，作为体参数的积累和调窑前后的对比。这对于回转窑的长健康安全运行具有十分重要的意义。
回转窑托轮安装及调整注意事项
?作者:单位: [2010-8-26]
关键字:回转窑
?摘要:
5000t/d熟料线回转窑在试运行初期运行后经常出现托轮瓦发热问题，影响窑的稳定运行，严重的会导致瓦烧损、瓦拉翻、托轮轴磨损等事故。因此对托轮瓦在安装、试运行期间及运行中的检查、调整、监控和保驾非常重要。本文结合万吨线外方专家在现场调试的指导及对公司部分专业人员在现场调试处理托轮瓦等问题的经验进行了总结，供相关专业人员在实际工作中参考和运用。
一、托轮瓦的设计、安装基本情况
1、天津院、南京院所设计的各类窑型托轮及瓦的设计并不一样，推力板的位置差别较
大，如2500T/D线窑托轮推力板在托轮轴外侧（同万吨线结构），见下图1；5000T/D 线在托轮轴靠托轮侧，见下图2，在调整时，应了解上述托轮瓦推力面位置的不同，因为在调整瓦端面发热时，是要通过调整瓦与推力板之间相对位置而改变推力板与瓦间隙，从而消除二者摩擦发热。
2、POLYIUS供万吨线托轮结构
3、天津院5000吨线窑托轮结构
到目前为止万吨线回转窑运行正常，说明国外公司产品设计成熟、科学，在安装时，外方专家指导和监管有力；国产5000T/D线无论是天津院，还是南京院所产的窑，设计都很成熟，托轮及瓦的加工都能满足设计要求，在现场安装时对瓦的接触角、进出油楔口也基本能做到规范，当窑产量达到设计的110～115%时未出现因设计不合理而出现的问题，也说明上述设计、制造、安装等大的环节基本合理、科学。
但公司5000T/D线窑中在安装的一些细节上存在不足；在试运行期间窑的调整方法不当；在运行中工况波动时监控不到位，导致了托轮瓦发热事故频繁发生。
二、安装中存在的一些细节问题及处理方法
窑托轮瓦接触应控制在30°左右，进出油口油楔应符合要求，安装时要对托轮轴及瓦相关尺寸进行复查，对托轮瓦、球面瓦座铸造质量进行确认，但在实际工作中对进出口油楔刮研不合要求，托轮轴尺寸和加工精度是否合格很少检查或仅靠施工单位进行外观检查；对瓦用压板螺栓、油勺固定螺栓、淋油盘固定螺栓不按标准紧固和防松处理，上述螺栓在试运行后极易松动，因为油盘固定螺栓松动，瓦用压板螺栓松动均造成过瓦拉翻事故；托轮座内油勺与托轮座的相对尺寸应复检，防止托轮在窜动到极限时、油勺与托轮座内部相关部位发生摩擦而损坏油勺，造成大的隐患，少数公司已发现有油勺与托轮座摩擦的而导致油勺的损坏，供油不足，油勺卡在托轮座内部而造成瓦报废的事故，瓦面与轴之间绝对不能有异物，少数公司窑头托轮座内进入过多的熟料颗粒而导致瓦损坏事故。
处理方法：安装前要对托轮轴颈进行尺寸测量，以检测轴颈尺寸误差和圆度，应检查轴表面是否进行了磨削加工，托轮瓦是否变形、球面瓦是否渗漏，刮研时瓦的接触角应控制在300左右；进出油楔应控制合理；油勺固定螺栓、淋油盘固定螺栓、瓦与压块螺栓应有专人检查是否固定到位和进行防松处理，否则应重新拆开逐一检查和处理；关于托轮座内油勺与托轮座的相对尺寸，也需通过拆开托轮座端盖来测量是否会摩擦，并通过调垫片来调整间隙。
三、试运行期间调整方法
新托轮瓦安装及维修后，因托轮与窑轮带可能存在不平衡及托轮中心与轮带中心尺寸不合理造成瓦的端面和瓦面与轴接触部位发热，因此需要调整。
1、调整前的准备。相关技术人员要了解设计、安装、保护等情况、并做好相应的工具和方案准备。在了解了窑的设计基本情况后，对安装中的过程和隐蔽数据要核实，如中心线误差、托轮瓦刮研情况、托轮座内各连接件是否可靠、油品是否合理、托轮座内是否有异物等。在温度保护方面，南京院设计的回转窑有瓦温和油温测量装置，天津院设计的回转窑仅有瓦温测量装置，万吨线窑有瓦温测量装置，设定值一般应设定在大于450C报警，大于550C跳停。要准备好相的工具，如75吨左右的薄型千斤顶、手持式温度计、百分表、自制用于松紧地脚螺栓和顶紧螺栓的专用扳手、备用润滑油及加油壶等。
2、如何进行观察？在窑开始慢转时要观察现场实际油温及轴温变化趋势，由于中控瓦温测量装置显示的温度与实际有出入，一定要到现场实地观测，有温度变化时要注意观察热源来自那个部位及上升趋势。
四、窑托轮瓦发热调整方法
如排除托轮轴及瓦制造、安装中重大缺陷、排除瓦口油楔不合理、瓦口内进入异物使油模严重破坏而导致托轮瓦温升高，须抽瓦刮研外，一般情况都可通过调整托轮座位移的办法来消除托轮瓦温发热问题。
托轮瓦温发热分某一个托轮瓦止推面发热、某一个托轮瓦面发热或某一个托轮瓦止推面和托轮瓦面同时发热等几种情况。
如中控反映瓦温或油池温度超过45℃，现场要派人判断具体发热的部位，到底是端面发热还是瓦面发热，从5000t/d生产线实际运行来看，在试运行初期端面发热的可能性较大。
调整时方向控制：在现场用双手螺旋定律来指导对托轮座的调整，方法简单实用，即面向托轮紧握左右手中指、无名指、小指头，其方向与托轮旋转方向一致，食指和大拇指伸直，大拇指方向为托轮移动方向（回转窑轴向），食指方向为托轮移动方向（回转窑径向）。
推力面发热时调整方法：当一个托轮座瓦推力面发热时，可通过进（退）托轮座使托轮沿窑中心线方向移动来改变推力板和瓦的间隙消除摩擦发热，此时为保证中心线不变，可在调整该托轮座后，再调整该挡托轮中与之斜对的那个托轮座。
瓦面发热时调整方法：当托轮座瓦面发热时，可通过退托轮座使托轮沿窑中心线垂直方向移动来缓解瓦的受力从尔消除发热。
推力面和瓦面同时发热时调整方法：当一个托轮座瓦推力面发热时，可通过进（退）托轮座使托轮沿窑中心线方向移动来改变推力板和瓦的间隙消除摩擦发热，此时为保证中心线不变，可在调整该托轮座后，再调整该挡托轮中与之斜对的那个托轮座。
一次要调整几个托轮座？一般来讲不可能12个托轮座瓦推力面全部发热，一组托轮内部两个托轮座推力面都发热的现象更少。有时为了调整效果快，对一组托轮座中一推力瓦发热而进（退）托轮座，将另一托轮座退（进）一点，但两个托轮瓦座都进或都退时是无法缓解推力面瓦发热问题的，为了保证窑中心线不变化，理论上可将一当托轮中两个对角的托轮座进行调整。
调整时窑速度的控制：调整时窑可短时停下来进行，但窑在正常运行过程中也可以进行调整，此时窑的速度应适当降低，一般在1r/m左右较合适，尤其是用千斤顶将窑向内顶时，更需将窑慢转起来或将窑速控制在1rpm。
调整时托轮座位移量的控制：调整时为了保证准确性，有时为了调整托轮座轴向档块也需拆除，在调整过程中每个托轮座应使用2个百分表，每一次调整量在0.2-0.35mm之间。
调整时安全的控制：因调整时要松开地脚螺栓，此时窑可能仍在运行，因此应用千斤顶顶住窑来代替地脚螺栓松动时的载荷，由于在调整时人多，需不断观察托轮座内部情况，此时切勿将异物掉入托轮座内，在调整前检查，调整中及调整后观察时都应注意手触摸托轮座表面时，油勺在运动对人身安全的影响。
调整后的观察和监控：调整后要注意推力板与瓦之间间隙是否发生变化，同一组托轮的另一个同档内其他托轮及另两档托轮瓦温度是否有异常变化，各档瓦温温度是否调整合理。
正常运行波动时的监控：托轮瓦在运行中要密切关注托轮轴端面、轴表面、油温变化情况，液压挡轮工作压力是否合适，托轮上下移动是否正常。
回转窑联轴器胶块损坏的原因分析及处理
?作者:单位: [2010-6-28]
关键字:回转窑-联轴器
?摘要:
0 前言
我公司Φ3.6m/Φ3.8m×70m回转窑是出口增大的变径回转窑，3档支撑，筒体安装斜度3%，生产能力500～550t/d，年运转率为96%～98%，窑体转速的正常范围是0.4～2r/min。其传动部分连接采用Φ1250胶块联轴器。胶块联轴器除了起传递动力的作用之外，同时具有缓冲、保护的作用。
Φ1250胶块联轴器由轴套、活动半联轴器、固定半联轴器、胶块以及垫片螺栓组成。
如图1所示。其中胶块是易损件，其平均使用寿命只有2～3个月的时间。在1999年夏天的一个夜晚，天气突然打雷下雨，导致回转窑系统全部断电，筒体由于偏重原因发生反向同转．从而将l2块胶块全部剪断，系统虽然及时恢复通电，但由于胶块全剪断，也无法转窑，导致窑体严重变形，托辊与滚圈的接触面发生严重错位。经及时抢修后，免强将窑体转动，使筒体变形凹下去的一侧转到最上面时，让窑体停止，6个多小时过后，变形量渐渐的减小了。但与以前相比，筒体的直线度受到了影响，导致回转窑的支承部分经常发生故障，托辊与滚圈的接触不均匀，导致形成筒体每转一圈，托轮与轮带的接触状态就随之变化一次。托轮轴曾断过几根，液压挡轮油缸支座拉裂过几次，销轴经常断裂，所有这些故障的发生，都是由胶块被剪断的那次设备事故引起的，所以，改善胶块的运行状态和其使用寿命，显得很有必要。
图1 胶块在Φ1250胶块联轴器装配中的位置
1.活动半联轴器凸爪
2.固定半联轴器凹槽
3.活动半联轴器
4.胶块
5.活动半联轴嚣
6.轴套
7.螺栓
8.止动防松垫片
胶块本身不存在磨损，主要的损坏方式是被剪部位常常出现裂纹，新的胶块换上去后，很快又会出现裂纹，并且裂纹扩展得非常快，胶块的使用寿命也越来越短，胶块更换频繁，给生产造成了很大的影响。
1 原因分析
(1)每次购买的胶块都是由不同的生产厂家所生产的，但使用的情况基本一样，出现裂纹的部位和时问都相同，这充分说明胶块的质量问题不是胶块容易损坏的原因。
(2)回转窑转速变化过于频繁，使得胶块所承受的载荷经常变化，带来剪切力的增大和减小，尤其在回转窑启动和停止的时候最明显。这是胶块裂纹的原因之一。
(3)活动联轴器和固定联轴器在制造工艺方面存在不合理的因素；从胶块联轴器的装配图中可以看出，胶块联轴器在运转时，和胶块接触并产生挤压的部位是活动半联轴器上的凸爪和固定半联轴器上的凹槽，如图2所示，图中标有字母“A、B”的部位就是和胶块产生挤压、剪切的部位，即胶块上出现裂纹的地方。但从图中可以看出，凸爪上和凹槽上与胶块接触并产生挤压的部位棱角处均没有倒圆角，这样使得胶块在受剪切的部位为线接触，使得压强增大，这是胶块出现裂纹的主要原因。
图2 导致胶块易产生裂缝的位置
2 改进措施
主要是针对联轴器上的相关部位进行改进，即将活动半联轴器上的凸爪和固定半联轴器上的凹槽的棱角部位都倒成圆角，使其形成圆柱面，如图3所示。从改进后至今，回转窑已经连续运转近一年，胶块再也没有出现裂纹。
图3 改进后的活动半联轴器和固定半联轴器