无球面瓦回转窑托轮轴承铜瓦的刮研实践

文章来源：仿古金属瓦dongshen6.com官网 (2014-4-11) Hits：3437

摘要：针对回转窑无球面瓦托轮铜瓦的牦最，通过增大副研接触角的改进实践，有效地控制了铜瓦的温升，对同类型支承型式的铜瓦刮研提供了借鉴和指导意义．关键词：回转窑球面瓦铜瓦刮研中图分类号：T∞5 文献标识码：B 文章编号：1002-3607(2011)03-0027-02 引言回转窑的托轮轴承，当前有两种型式，一是滚动轴承，二是滑动轴承。目前在大型回转窑上基本都普遍采用滑动轴承。滑动轴承主要以球面瓦与铜瓦组装的型式，采用这种型式的托轮轴承，解决了回转窑在运转时简体纵向弯曲、托轮加工误差和托轮安装过程中的精度不足等问题，利用球面实现托轮轴的多维调整，以保证瓦面与轴颈均匀接触，完成回转窑支承装置的自动调整，同时球面瓦内可以通过冷却水，以此来吸收轴颈与瓦面运行时产生的热量，防止润滑油由于高温而失去润滑效果。最近又出现了一种无球面瓦、只有铜瓦的轴承型式，而这种型式的托轮轴承，铜瓦直接装配在轴承座上，取消了传统的球面瓦，采用轴端挡板和轴承座，来共同传递回转窑的轴向力，轴向力可直接由轴端挡板传递到轴承端盖上，采用不固定可自动调节式轴承座，虽然铜瓦是固定的，但整个轴承座会随着窑体的弯曲变化而自动调节位置，使轴与铜瓦始终保持良好接触，轴承座两侧设有独立的冷却水腔，来完成托轮轴承组的冷却作用。带球面瓦轴承和不带球面瓦轴承的特点是，带球面瓦的轴承通过球面瓦的万维转动来调节，以保证托轮轴与瓦的良好接触；而不带球面瓦的轴承则通过轴瓦和轴承座整体来适应回转窑的变化。二者相比，取消了球面瓦的托轮型式，轴承及轴承座的重量和体积将大大减小。目前，国内回转窑系统中带球面瓦托轮轴承中的铜瓦是需要在安装过程中进行刮研的，以此来形成润滑油膜。而无球面瓦的托轮轴承铜瓦通常是进口的免刮瓦轴承。免刮瓦轴承，顾名思义就是在安装时是不需要刮研的，尺寸和表面粗糙度均靠机械加工实现。但是，随着瓦的磨损，烧瓦事故总是难免，一旦发生，轴瓦就不能再运到制造厂重新加工，只有向外方高价采购备品备件，这样不仅给使用单位带来很高的生产成本，而且在技术上还受制于人。为了解决这一问题，能够使这种结构能够在国内推广使用，在吸取球面瓦轴承刮研经验的基础上，对无球面瓦轴承铜瓦的刮研进行了实践和探索。 1．带球面瓦轴瓦的通常刮研方法带球面瓦轴瓦的刮研，通常由接触角、瓦口间隙和球面瓦的刮研组成。瓦口间隙一般按照略大于0．1"--'0．15％d(d为轴颈的名义直径)进行刮研留设，球面瓦的刮研主要要求是：球面瓦球面与轴承底座进行配合刮研，每25×25IlⅡn2 上的接触斑点不少于1"2点，球面瓦与铜瓦瓦背配合刮研，每25×25衄2上的接触斑点不少于3点。而回转窑轴瓦的刮研要点在于铜瓦接触角的控制，传统的铜瓦设计都要求保证一定的接触角1l，，对目前通用的180。瓦最早要求lIr=120。，后来逐渐减小至90。、60。，而目前针对万方数据 INSTALLATION 27 带球面瓦托轮轴承的刮瓦接触角通常是30。(图1)【11。 2．无球面瓦轴瓦的刮研实践 2．1采用传统刮研方法产生的问题 2007年山西海鑫钢铁集团公司投产了两条日产600 吨活性石灰生产线，回转窑支承装置即采取了无球面瓦的托轮轴承结构，铜瓦完全按照国内标准制造。在安装过程中，为了摸索此类铜瓦的刮研特点，铜瓦的初次刮研是按照带球面瓦回转窑通常刮研方法即接触角按30。、铜瓦接触点也按照每25X 25mm2上的接触斑点不少于 3点进行的。设备安装完毕后进行回转窑单机试车，单机试车也未出现异常情况。单机试车完毕后开始点火烘窑，进行热负荷试车，在回转窑窑尾温度达N600℃ 后，回转窑开始连续运转，转速逐渐提升至0．6rpm，并逐渐开始向回转窑内投料，运转12小时后即发现回转窑 8个铜瓦中有5个铜瓦瓦温开始出现异常，瓦温从30℃迅速升高，半个小时随即升至接近60℃，虽经过对托轮进行微调，但效果并不理想，仍然有3个铜瓦瓦温得不到有效的控制，逐渐升至70℃，为避免损伤托轮轴，只能停窑进行检修。将铜瓦拆下后发现铜瓦已经产生夹帮现象，且瓦面已经研磨成镜面状，只好对铜瓦进行重新刮研，同时用油石对托轮轴颈进行打磨，重新安装后又进行了烘窑试验，但重新刮研的效果并不明显，仍然有2-3 个铜瓦出现发热现象，尽管在发热时也进行了托轮轴承组的调整，但仍然控制不住铜瓦温度的急剧上升。此后对发热铜瓦又进行了2次刮研，但依然解决不了烧瓦情况的发生。通过此次刮研的实践证明，采用带球面瓦轴承铜瓦的刮研方法不适合于这种结构，需要进行进一步的研究和探索。 2．2问题分析及处理针对这种现象，技术人员对烧瓦情况进行了仔细的分析，发现每次烧瓦的接触面的中心并不在传统意义上铜瓦的中心，而是在铜瓦中心的两侧，分析认为由于无球面瓦的支承装置虽然可以进行微量调整，但仅仅局限于平面范围内，无法达到球面瓦可以在多维空间内的调整，且调整量也不足。而30。接触角的刮研方法显然给支承座的调整带来了很大的局限，每次支承座的前进或后退调整最大0．5mm。同时由于铜瓦在刮研时是在基本无载荷的情况下完成的，当回转窑筒体和轮带加载于托轮上之后，由于铜瓦与托轮轴相比有更大的塑性和韧性，便会产生弹性变形和塑性变形，以塑性变形为主要变形型式，因此托轮轴与铜瓦的接触角也将会增加。在这种情况下，只能通过增大刮研的接触角来给轴承座的调整和铜瓦的变形留设较大的余量，因此决定将刮研接触角增加到60。，并在刮研后将刮研区域用刮刀划出交叉的 45。方格网纹，网纹间距25 X25mm，刀花宽1～2mm，以保证润滑油膜的更好形成。 2．3处理结果两条回转窑的铜瓦采用这种方法实施后。虽然在烘窑过程初期也出现轴瓦的升温，但通过支承座较大的调整(每次调整量最大可达1．5ram)已能很好的控制住不再升温。随后，这种无球面瓦托轮支承结构也在武钢乌龙泉矿600t／d和安钢600t／d活性石灰回转窑上推广使用，采用60。大接触角的刮研方法后，回转窑铜瓦的温度已可以控制在50℃以下，完全可以满足润滑油的工作温度，完全可以取代带球面瓦轴承结构。 3．结语 (1)通过此次回转窑无球面瓦支承型式铜瓦的刮研，为以后同类型轴承型式轴瓦的刮研提供了重要的借鉴和参考； (2)实践结果证明这种结构如果刮研得当，完全可以替代球面瓦托轮支承型式，验证了无球面瓦这种结构型式的可行性，为以后此型式的回转窑的推广打下了坚实的基础。

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