劉明紅

（華中水泥有限公司，湖南辰溪419500）

1 篦冷機(jī)傳動裝置組成及運行原理

我公司一臺1000t/d篦式冷卻機(jī)，在使用過程中，其傳動裝置常常出現(xiàn)不少問題，影響整個窯系統(tǒng)的正常生產(chǎn)，通過摸索及總結(jié)，我們找到了問題的原因并進(jìn)行了解決?，F(xiàn)將處理過程簡介如下。

篦冷機(jī)的傳動裝置由電動機(jī)、減速機(jī)、主動小鏈輪、被動大鏈輪、偏心平衡塊、曲軸及剖分軸承、連桿機(jī)構(gòu)、滑塊軸及托輪機(jī)構(gòu)等組成。電動機(jī)及減速機(jī)安裝在基礎(chǔ)上，曲軸及滑塊軸安裝于機(jī)殼上，曲軸由機(jī)殼上的兩個剖分軸承支承，大鏈輪及偏心平衡塊在曲軸的傳動端（偏心平衡塊的裝配示意圖見圖1），連桿則與曲軸及滑塊軸相聯(lián)接，滑塊軸兩端安裝有托輪，托輪支承于輪軌上，輪軌與水平方向成10°傾角，滑塊軸上設(shè)有五組夾塊，夾塊通過36號槽鋼用螺栓聯(lián)接，槽鋼又與活動框架聯(lián)接。運行時，電動機(jī)帶動減速機(jī)及其上的主動小鏈輪轉(zhuǎn)動，并通過套筒滾子鏈帶動大鏈輪轉(zhuǎn)動，大鏈輪通過其上的安全銷帶動偏心平衡塊，偏心平衡塊又通過其上的8個M16聯(lián)接螺栓帶動曲軸轉(zhuǎn)動，而曲軸帶動連桿回轉(zhuǎn)從而推動滑塊軸前后移動，最終實現(xiàn)篦床的前后移動。

傳動裝置的主要技術(shù)參數(shù)為：篦冷機(jī)的沖程次數(shù)為3～16.7次/分，電動機(jī)為Z4-160-31，30kW，167～1500r/min，減速機(jī)為ZSY280-22.4-1TR，速比22.4，傳動鏈輪齡數(shù)比為56/15，滑塊軸的往復(fù)行程（也即篦床的往復(fù)行程）為130mm。

圖1 偏心平衡塊裝配示意圖

2 傳動裝置的故障及原因

2.1 傳動端剖分軸承燒壞

篦冷機(jī)運行不到半年時間，就出現(xiàn)運行中電動機(jī)電流超高報警現(xiàn)象，大部分情況下，篦床上料層并不高，未超過設(shè)計要求的600mm，傳動裝置也未見明顯異常。經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)曲軸傳動端的支承裝置——剖分軸承有稍高的溫度，而另一端與常溫相同，因曲軸轉(zhuǎn)速很慢，剛開始并不懷疑此軸承有問題，但檢查其它部分都沒有出現(xiàn)問題后，拆開軸承，發(fā)現(xiàn)軸承已燒壞，保持架散架，且軸承內(nèi)部無油。于是分析認(rèn)為是沒有按時加油造成軸承干磨，最終引起軸承燒壞，但在清理并準(zhǔn)備更換新軸承時，發(fā)現(xiàn)了兩個問題，一個是此軸承蓋上的加油孔根本不通，即加不進(jìn)油（當(dāng)然，操作工在加油時，加不進(jìn)油應(yīng)該有異常，但還是沒有發(fā)現(xiàn)此問題），第二個是此軸承安裝有錯誤，按設(shè)計此端應(yīng)安裝固定軸承，非傳動端應(yīng)安裝活動軸承，這樣就可以控制傳動端軸的位移，而軸熱脹冷縮時可以向非傳動端伸縮。但現(xiàn)場的情況是安裝錯了，把活動軸承安在了傳動端。拆開非傳動端軸承，發(fā)現(xiàn)把固定軸承安在了非傳動端，即在安裝時，把固定軸承及活動軸承的位置安裝反了。剖分軸承是一種特殊的滾動軸承，它包括軸承外圈、內(nèi)圈、滾動體和保持架，其特征在于外圈、內(nèi)圈和保持架均為兩個半圓形對接而成，內(nèi)圈外裝有夾緊圈，兩個半夾緊圈之間用螺栓緊固，兩個半保持架用彈簧片相連，彈簧片和保持架之間用緊固釘連接。剖分軸承的主要特點：在軸承安裝時不用拆除圓軸及其它零部件，能方便迅速地裝卸。從圖2中可見，固定軸承與活動軸承的差別僅在于外圈上，即活動軸承的外圈沒有擋邊，而固定軸承的外圈設(shè)有擋邊。對此，我們把固定軸承的外蓋的加油孔鉆通，考慮此處有鏈輪及鏈輪罩，不好加油，我們又用油管引出，把油杯放在能方便加油的位置，同時，把非傳動端的固定軸承拆下，換到傳動端，把新的活動軸承安裝到非傳動端。軸承位置調(diào)整后未再出現(xiàn)軸承發(fā)熱現(xiàn)象。

圖2 剖分軸承結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 滑塊軸軸向竄動

在一次停機(jī)修理中發(fā)現(xiàn)，滑塊軸明顯有軸向竄動的現(xiàn)象，從夾塊與軸的竄動痕跡及后來測量曲軸與滑塊軸的端面情況看，竄動量達(dá)25mm。在未發(fā)現(xiàn)軸竄動前的多次檢查中，并未發(fā)現(xiàn)夾塊與軸的聯(lián)接螺栓松動的情況，事后，為了把軸復(fù)回原位，采用30噸的千斤頂和五組夾塊的聯(lián)接螺栓松動，也無法將軸頂回，最后只得把夾塊兩邊的36號槽鋼用千斤頂頂開，才把軸頂回，由此可見造成軸竄動的力是比較大的。分析認(rèn)為，造成滑塊軸竄動的原因有以下幾點：一是剖分軸承安裝有錯誤，運行時由于熱膨脹，軸會向鏈輪端伸長，從而使軸帶動連桿并通過連桿帶動滑塊軸向傳動端竄動，而平時的檢查只看聯(lián)接螺栓是否松動，并未檢查軸是否竄動；二是滑塊軸上的外托輪內(nèi)的23132CA滾動軸承因進(jìn)灰不能轉(zhuǎn)動，并且偏斜，滑塊軸兩端支承不水平，產(chǎn)生一定的推力，使軸向竄動；三是雖然五組夾塊上的M20聯(lián)接螺栓未發(fā)現(xiàn)松動，但軸能竄動，證明夾緊力不夠，需加力擰緊。為了防止曲軸及滑塊軸的竄動，一是要注意在調(diào)整傳動鏈輪時，兩鏈輪的中心線的位置；二是要注意固定端剖分軸承的內(nèi)圈是否松動：三是要注意滑塊軸兩端支承輪軌及托輪是否因磨損不均勻而產(chǎn)生偏斜；四是安裝或是調(diào)整時要注意滑塊軸上的外托輪的擋邊與下部支承軌的間顆（只留有熱脹冷縮量），以限制其竄動。

2.3 偏心平衡塊聯(lián)接螺栓頻繁斷裂

偏心平衡塊聯(lián)接螺栓斷裂發(fā)生在篦冷機(jī)使用一年左右，首先是8個M16的聯(lián)接螺栓的松動，然后出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，直至出現(xiàn)螺栓頻繁斷裂，并且其上的兩個Φ24mm的安全銷也發(fā)生斷裂，電動機(jī)電流超高報警，最后，連偏心平衡塊也裂成幾塊，不能運行。經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)在篦冷機(jī)運行中，明顯可見滑塊軸在兩個極限位置（最上位置及最下位置）時的曲軸有振動聲，而振動是使偏心平衡塊的聯(lián)接螺栓松動及斷裂的主要原因。當(dāng)時認(rèn)為是鏈輪磨損，節(jié)距變長，脫鏈比較困難引起的，但在傳動裝置大修后，更換了新鏈輪及鏈條后，仍然有振動聲，顯然，鏈輪磨損不是主要原因。通過仔細(xì)觀察（鏈輪罩未安裝的情況下），發(fā)現(xiàn)在運行過程中，當(dāng)曲軸帶動連桿推動滑塊軸到最高位置時（滑塊軸的支承輪軌與水平方向成10°的傾角），大鏈輪快速轉(zhuǎn)動一個角度，從而使拉緊的主動邊鏈條形成松動，過后，鏈條又被突然拉緊，拉緊時，就會使大鏈輪突然受力而產(chǎn)生振動。當(dāng)曲軸帶動連桿推動滑塊軸到最低位置時，也有這個現(xiàn)象，只是振動稍小一點。對此，筆者分析認(rèn)為，造成偏心平衡塊的聯(lián)接螺栓松動及斷裂的主要原因，在于鏈條的過度松動。因為篦床與滑塊軸一樣，與水平方向成10°傾角，當(dāng)曲軸帶動連桿推動滑塊軸到最高位置時，篦床有一個向后的推力，這時，大鏈輪就有比原來轉(zhuǎn)速更快的趨勢，鏈條的松動，就使得大鏈輪能快速轉(zhuǎn)動一個角度，從而使拉緊的主動邊鏈條形成松動，鏈條松動后，主動小鏈輪要在把松動的鏈條轉(zhuǎn)過后，才拉動大鏈輪轉(zhuǎn)動，這時主動邊的鏈條就會形成從松動到拉緊的過程，拉緊時，就會使大鏈輪突然受力而產(chǎn)生振動，其振動力通過大鏈輪、安全銷傳遞到偏心平衡塊上，最后傳遞到聯(lián)接螺栓上，使螺栓產(chǎn)生松動，而偏心平衡塊的力矩傳遞，一方面是靠8個M16螺栓，另一個則是偏心平衡塊與曲軸的接觸面的摩擦力，當(dāng)螺栓松動后，力的傳遞由螺栓完成，從而使螺栓容易斷裂；另外，在振動過程中，螺栓孔變大，也會加劇振動，進(jìn)而使偏心平衡塊上的安全銷也發(fā)生斷裂或使偏心平衡塊在螺孔位置發(fā)生斷裂。當(dāng)把鏈條調(diào)緊后，振動現(xiàn)象立即消失。這說明上面的分析是正確的，當(dāng)然，產(chǎn)生聯(lián)接螺栓松動及斷裂的次要原因還有以下幾點：一是與操作有關(guān)，有時篦床上料層太高，或者篦冷機(jī)內(nèi)滾雪球，造成設(shè)備負(fù)荷增加；二是由于滑塊軸的軸向竄動?；瑝K軸軸向竄動時，會帶動活動框架也一起竄動，只是其竄動量有限，受安裝于機(jī)殼上的擋輪限制，但竄動后，使一側(cè)活動篦板與側(cè)盲板間顆減小，加劇篦板與盲板的磨損，同時也增加了設(shè)備負(fù)荷；三是鏈輪磨損或鏈條磨損，節(jié)距變長，脫鏈比較困難等。所以，對于篦冷機(jī)的曲軸傳動，應(yīng)該適當(dāng)拉緊鏈條，使大鏈輪在兩個極限位置時快速轉(zhuǎn)動的趨勢被從動邊的拉緊鏈條的拉力所阻擋，無法實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)動，從而避免主動鏈條由松到突然拉緊所產(chǎn)生的振動，實現(xiàn)平穩(wěn)傳力。