回轉(zhuǎn)窯托輪軸軸端斷裂原因分析及其修復(fù)環(huán)節(jié)的分析
2016-9-10 15:27:21 點擊：
為了滿足當下水泥生產(chǎn)的需要，展開回轉(zhuǎn)窯托輪軸斷裂故障的避免是必要的，本文就事故處理措施展開分析，進行實際情況的掌握，保證回轉(zhuǎn)窯托輪軸軸端斷裂情況的避免，這需要進行詳細的總結(jié)及其分析，保證其斷裂原因的分析，進行修復(fù)模塊的有效開展。
關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)窯；存在問題；研究優(yōu)化；托輪軸；斷裂
一、關(guān)于托輪軸斷裂原因及其應(yīng)對方案的分析
回轉(zhuǎn)窯托輪軸軸端斷裂故障的發(fā)生具備一定的規(guī)律，為了及時的發(fā)現(xiàn)故障，進行定期的大檢修是必要的，需要對回轉(zhuǎn)窯的下沉結(jié)直線度展開檢測分析，進行托輪組異常情況的分析，一般來說窯托輪的負荷情況是有一定規(guī)律的，其一檔托輪組負荷最大，然后是二檔、三檔的托輪組，第四檔托輪組最小。有時候斷裂故障的發(fā)生是毫無征兆的，在其生產(chǎn)時狀態(tài)良好，并沒有什么停機或者停電的故障。在這種情況下，如果回轉(zhuǎn)窯托輪軸軸端發(fā)生斷裂可以判斷承受荷載增加而斷裂的可能性。為了更好的進行托輪軸斷裂的原因的調(diào)查，有必要打開軸承座，對斷裂的軸端進行認真檢查。
在托輪軸斷裂環(huán)節(jié)分析過程中，受到其生產(chǎn)任務(wù)及其現(xiàn)實其他原因的影響，其設(shè)備故障發(fā)生幾天后才進行了停機的安全，適當?shù)恼{(diào)整了托輪等設(shè)備，使其能夠有效的運作。在該環(huán)節(jié)中，進行適當?shù)臋z修時間控制是必要的，進行軸承座的拆開，確保斷裂的軸段的取出，而后將對認真的清洗，再進行認真的觀察，如果端面出現(xiàn)較多區(qū)域的粗糙性，并且較暗的區(qū)域顏色，其是一種疲勞斷裂情況，造成這種現(xiàn)象的很可能是托輪軸旋轉(zhuǎn)引起的情況，由于托輪軸旋轉(zhuǎn)及上下游動產(chǎn)生的交變負荷，在托輪軸的薄弱部位產(chǎn)生了微細裂紋，然后逐步擴展至斷裂。
為了滿足生產(chǎn)工作的需要，進行托輪軸的修復(fù)是必要的，這就需要展開不同應(yīng)用方案的探討，進行多種方案的探究，以保證其有效運行，確保其配件的及時更換，在這種情況下如果不能進行的更換托輪軸對于生產(chǎn)設(shè)備的運行是非常不利的。這就需要進行液壓擋輪的控制，進行軸承座位置的優(yōu)化，保證托輪軸上端受力的控制，實現(xiàn)窯上下活動的協(xié)調(diào)性。保證第四檔組托輪形狀的調(diào)整，進行托輪的增加，實現(xiàn)輪帶的磨損情況的控制，保證設(shè)備功率消耗的控制。第2種方案是準備一個新軸端并將其與現(xiàn)在的托輪軸焊接。這樣，雖然配件費用會降低，不需要采購?fù)休喖巴休嗇S，但同樣存在如下問題：首先需要將現(xiàn)在的托輪及托輪軸拆下來加工；其次，對托輪及托輪軸端面進行加工需要大型的加工設(shè)備�？紤]到這些因素，托輪軸修復(fù)的時間可能需要15天左右。除了上述兩種方案，還有一種方案是進行現(xiàn)場的焊接，保證斷裂的軸端與托端軸的聯(lián)系，實現(xiàn)其費用的控制，保證檢修時間的控制，從而優(yōu)化其現(xiàn)場焊接的質(zhì)量。在軸端應(yīng)用過程中，一般選用45號鋼，在其焊接過程中，需要利用好焊接工藝，進行焊接質(zhì)量的提升，如果現(xiàn)場的條件不能保證焊接工作的正常開展，就需要進行焊接準備工作的開展，或者采取其他的應(yīng)用方案，以滿足日常生產(chǎn)工作的需要。此軸斷裂部位的軸徑為300mm，坡口不好開，并且焊接后軸的表面粗糙度不易處理，不利于擋圈等其他零部件的裝配。第4種方案是在現(xiàn)場用螺栓將斷裂的軸端與托端軸聯(lián)接成一體，井根據(jù)其受載情況選擇合適的螺栓及其數(shù)量。這樣費用開支小，檢修時間短，消耗材料少。此方案的難點在于正確給出軸端所受負荷。根據(jù)具體情況，最終決定采用第4種方案。
二、軸端負荷及其經(jīng)驗總結(jié)
為了滿足生產(chǎn)工作的需要，進行軸端負荷的控制是必要的，這需要按照磚窯的圖紙數(shù)據(jù)進行載荷情況的具體分析，進行托輪組的載荷情況的分析。一般來說，軸向力的產(chǎn)生是受到托輪歪斜調(diào)整情況的影響而產(chǎn)生的，受到其軸向力的作用，托輪軸與軸端擋圈發(fā)生接觸，也就讓軸段承受了一部分的轉(zhuǎn)扭負荷力。如果用螺栓將軸端與軸聯(lián)接成一體，所承受的扭矩將使螺栓產(chǎn)生一個剪切力。動載荷強度校核，由于螺栓承受的剪切力較小，其預(yù)緊力又保持不變，托輪軸上下竄動，因此螺栓處于承受交變載荷的工作狀態(tài)。
在檢修環(huán)節(jié)中，為了提升修復(fù)的效率，需要保證修復(fù)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性，這需要進行端蓋的拆開，進行托輪軸斷裂端及其軸段的清潔，以方便下序工作的開展，進行托輪軸斷裂端的攻絲工作的開展，保證該環(huán)節(jié)的螺栓的緊牢。在施工過程中，為了避免兩者位置的移動，進行軸端受力情況的控制是必要的，這需要遵循相關(guān)的施工原則，可以利用手電鉆工具，進行孔徑的慢慢擴大。在該模塊中，要注重操作工作的循序漸進性，要協(xié)調(diào)好各種鉆孔方式，而后在進行攻絲工作的開展。整個修復(fù)過程僅花了6h，在恢復(fù)托輪軸軸承座到起始狀態(tài)后，回轉(zhuǎn)窯又開機進入正常生產(chǎn)。為保障托輪軸修復(fù)的可靠性，生產(chǎn)時對回轉(zhuǎn)窯的運行狀態(tài)進行了跟蹤，并隨時注意觀察托輪軸的上下竄動情況。在正常開機的第3天，發(fā)現(xiàn)聯(lián)接螺栓有松動。經(jīng)仔細分析后發(fā)現(xiàn)，松動是由螺栓的旋向與托輪軸的旋轉(zhuǎn)方向相同引起的。于是，采取了防松措施，即將所有螺栓全部連接焊牢。重新開后就再沒有發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)一直處于正常的工作狀態(tài)。
在回轉(zhuǎn)窯托輪軸發(fā)生軸端斷裂處理過程中，通過對螺栓的利用，可以將兩者進行聯(lián)接，保證其他類似軸端斷裂情況的應(yīng)用，進行托輪及其托輪軸的從成本的控制，滿足日常工作的需要，又能實現(xiàn)軸端斷裂故障的解決，保證回轉(zhuǎn)窯的正常工作，確保其連續(xù)穩(wěn)定性運行。取得了很好的直接、間接經(jīng)濟效益，在這次修復(fù)過程中，失誤之處在于忽略了托輪軸的旋向?qū)β菟ňo固的影響。如果使用左螺紋螺栓，會產(chǎn)生因托輪軸轉(zhuǎn)動而引起的自鎖效果，則螺栓聯(lián)接的整體效果會更好。
結(jié)語
通過對回轉(zhuǎn)窯托輪軸軸端斷裂原因的分析可以得知，影響軸端斷裂的因素是許多，要根據(jù)實際情況，展開修復(fù)方案的應(yīng)用。
參考文獻
[l]成人先.機械設(shè)計手冊（第3版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.
[2]曾俊彥.回轉(zhuǎn)窯托輪的失效及其原因[J].江西煤炭科技，2009（04）.
[3]陳作炳，曾芳，方芳，肖家云，范濤.10000t/d回轉(zhuǎn)窯輪軸過盈配合數(shù)值分析研究[J].中國水泥，2007（04）.
一、關(guān)于托輪軸斷裂原因及其應(yīng)對方案的分析
回轉(zhuǎn)窯托輪軸軸端斷裂故障的發(fā)生具備一定的規(guī)律，為了及時的發(fā)現(xiàn)故障，進行定期的大檢修是必要的，需要對回轉(zhuǎn)窯的下沉結(jié)直線度展開檢測分析，進行托輪組異常情況的分析，一般來說窯托輪的負荷情況是有一定規(guī)律的，其一檔托輪組負荷最大，然后是二檔、三檔的托輪組，第四檔托輪組最小。有時候斷裂故障的發(fā)生是毫無征兆的，在其生產(chǎn)時狀態(tài)良好，并沒有什么停機或者停電的故障。在這種情況下，如果回轉(zhuǎn)窯托輪軸軸端發(fā)生斷裂可以判斷承受荷載增加而斷裂的可能性。為了更好的進行托輪軸斷裂的原因的調(diào)查，有必要打開軸承座，對斷裂的軸端進行認真檢查。
在托輪軸斷裂環(huán)節(jié)分析過程中，受到其生產(chǎn)任務(wù)及其現(xiàn)實其他原因的影響，其設(shè)備故障發(fā)生幾天后才進行了停機的安全，適當?shù)恼{(diào)整了托輪等設(shè)備，使其能夠有效的運作。在該環(huán)節(jié)中，進行適當?shù)臋z修時間控制是必要的，進行軸承座的拆開，確保斷裂的軸段的取出，而后將對認真的清洗，再進行認真的觀察，如果端面出現(xiàn)較多區(qū)域的粗糙性，并且較暗的區(qū)域顏色，其是一種疲勞斷裂情況，造成這種現(xiàn)象的很可能是托輪軸旋轉(zhuǎn)引起的情況，由于托輪軸旋轉(zhuǎn)及上下游動產(chǎn)生的交變負荷，在托輪軸的薄弱部位產(chǎn)生了微細裂紋，然后逐步擴展至斷裂。
為了滿足生產(chǎn)工作的需要，進行托輪軸的修復(fù)是必要的，這就需要展開不同應(yīng)用方案的探討，進行多種方案的探究，以保證其有效運行，確保其配件的及時更換，在這種情況下如果不能進行的更換托輪軸對于生產(chǎn)設(shè)備的運行是非常不利的。這就需要進行液壓擋輪的控制，進行軸承座位置的優(yōu)化，保證托輪軸上端受力的控制，實現(xiàn)窯上下活動的協(xié)調(diào)性。保證第四檔組托輪形狀的調(diào)整，進行托輪的增加，實現(xiàn)輪帶的磨損情況的控制，保證設(shè)備功率消耗的控制。第2種方案是準備一個新軸端并將其與現(xiàn)在的托輪軸焊接。這樣，雖然配件費用會降低，不需要采購?fù)休喖巴休嗇S，但同樣存在如下問題：首先需要將現(xiàn)在的托輪及托輪軸拆下來加工；其次，對托輪及托輪軸端面進行加工需要大型的加工設(shè)備�？紤]到這些因素，托輪軸修復(fù)的時間可能需要15天左右。除了上述兩種方案，還有一種方案是進行現(xiàn)場的焊接，保證斷裂的軸端與托端軸的聯(lián)系，實現(xiàn)其費用的控制，保證檢修時間的控制，從而優(yōu)化其現(xiàn)場焊接的質(zhì)量。在軸端應(yīng)用過程中，一般選用45號鋼，在其焊接過程中，需要利用好焊接工藝，進行焊接質(zhì)量的提升，如果現(xiàn)場的條件不能保證焊接工作的正常開展，就需要進行焊接準備工作的開展，或者采取其他的應(yīng)用方案，以滿足日常生產(chǎn)工作的需要。此軸斷裂部位的軸徑為300mm，坡口不好開，并且焊接后軸的表面粗糙度不易處理，不利于擋圈等其他零部件的裝配。第4種方案是在現(xiàn)場用螺栓將斷裂的軸端與托端軸聯(lián)接成一體，井根據(jù)其受載情況選擇合適的螺栓及其數(shù)量。這樣費用開支小，檢修時間短，消耗材料少。此方案的難點在于正確給出軸端所受負荷。根據(jù)具體情況，最終決定采用第4種方案。
二、軸端負荷及其經(jīng)驗總結(jié)
為了滿足生產(chǎn)工作的需要，進行軸端負荷的控制是必要的，這需要按照磚窯的圖紙數(shù)據(jù)進行載荷情況的具體分析，進行托輪組的載荷情況的分析。一般來說，軸向力的產(chǎn)生是受到托輪歪斜調(diào)整情況的影響而產(chǎn)生的，受到其軸向力的作用，托輪軸與軸端擋圈發(fā)生接觸，也就讓軸段承受了一部分的轉(zhuǎn)扭負荷力。如果用螺栓將軸端與軸聯(lián)接成一體，所承受的扭矩將使螺栓產(chǎn)生一個剪切力。動載荷強度校核，由于螺栓承受的剪切力較小，其預(yù)緊力又保持不變，托輪軸上下竄動，因此螺栓處于承受交變載荷的工作狀態(tài)。
在檢修環(huán)節(jié)中，為了提升修復(fù)的效率，需要保證修復(fù)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性，這需要進行端蓋的拆開，進行托輪軸斷裂端及其軸段的清潔，以方便下序工作的開展，進行托輪軸斷裂端的攻絲工作的開展，保證該環(huán)節(jié)的螺栓的緊牢。在施工過程中，為了避免兩者位置的移動，進行軸端受力情況的控制是必要的，這需要遵循相關(guān)的施工原則，可以利用手電鉆工具，進行孔徑的慢慢擴大。在該模塊中，要注重操作工作的循序漸進性，要協(xié)調(diào)好各種鉆孔方式，而后在進行攻絲工作的開展。整個修復(fù)過程僅花了6h，在恢復(fù)托輪軸軸承座到起始狀態(tài)后，回轉(zhuǎn)窯又開機進入正常生產(chǎn)。為保障托輪軸修復(fù)的可靠性，生產(chǎn)時對回轉(zhuǎn)窯的運行狀態(tài)進行了跟蹤，并隨時注意觀察托輪軸的上下竄動情況。在正常開機的第3天，發(fā)現(xiàn)聯(lián)接螺栓有松動。經(jīng)仔細分析后發(fā)現(xiàn)，松動是由螺栓的旋向與托輪軸的旋轉(zhuǎn)方向相同引起的。于是，采取了防松措施，即將所有螺栓全部連接焊牢。重新開后就再沒有發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)一直處于正常的工作狀態(tài)。
在回轉(zhuǎn)窯托輪軸發(fā)生軸端斷裂處理過程中，通過對螺栓的利用，可以將兩者進行聯(lián)接，保證其他類似軸端斷裂情況的應(yīng)用，進行托輪及其托輪軸的從成本的控制，滿足日常工作的需要，又能實現(xiàn)軸端斷裂故障的解決，保證回轉(zhuǎn)窯的正常工作，確保其連續(xù)穩(wěn)定性運行。取得了很好的直接、間接經(jīng)濟效益，在這次修復(fù)過程中，失誤之處在于忽略了托輪軸的旋向?qū)β菟ňo固的影響。如果使用左螺紋螺栓，會產(chǎn)生因托輪軸轉(zhuǎn)動而引起的自鎖效果，則螺栓聯(lián)接的整體效果會更好。
結(jié)語
通過對回轉(zhuǎn)窯托輪軸軸端斷裂原因的分析可以得知，影響軸端斷裂的因素是許多，要根據(jù)實際情況，展開修復(fù)方案的應(yīng)用。
參考文獻
[l]成人先.機械設(shè)計手冊（第3版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.
[2]曾俊彥.回轉(zhuǎn)窯托輪的失效及其原因[J].江西煤炭科技，2009（04）.
[3]陳作炳，曾芳，方芳，肖家云，范濤.10000t/d回轉(zhuǎn)窯輪軸過盈配合數(shù)值分析研究[J].中國水泥，2007（04）.
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