甄方云,楊震東,劉鵬飛,馮志金
(云南建投第二安裝工程公司,云南昆明 650033)
保山雙友尾礦回收有限公司40 萬噸/年氧化球團(tuán)工程,對(duì)于回轉(zhuǎn)窯托輪組施工過程工藝要求十分嚴(yán)格,安裝的每一道工序的優(yōu)劣必然影響回轉(zhuǎn)窯能否正常運(yùn)行。因此,在安裝回轉(zhuǎn)窯托輪組時(shí)應(yīng)正確采用有效的安裝工藝和檢測(cè)方法,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乜刂泼恳坏朗┕すば?,以提高安裝質(zhì)量,保證回轉(zhuǎn)窯體中心線為一直線;使筒體沿軸承線正常往復(fù)運(yùn)動(dòng);使各托輪能均衡的承受筒體的載荷;大齒輪的齒面磨損均勻。本文分別介紹回轉(zhuǎn)窯托輪組安裝的基礎(chǔ)放線及設(shè)備進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、卡規(guī)測(cè)量的方法、墊鐵計(jì)算方式、托輪組安裝等。
現(xiàn)場(chǎng)回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)制定標(biāo)識(shí)控制網(wǎng)的基準(zhǔn)點(diǎn),要根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的施工設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行放線,測(cè)量后所有基礎(chǔ)中心線需進(jìn)行復(fù)測(cè)檢查,并對(duì)托輪座基礎(chǔ)控制線標(biāo)識(shí)。回轉(zhuǎn)窯托輪組地基上預(yù)埋的縱、橫向基礎(chǔ)中心線進(jìn)行標(biāo)識(shí)和托輪座基礎(chǔ)標(biāo)高標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識(shí),縱向放線設(shè)備中心線誤差應(yīng)不得超出±0.5 mm(圖1)。
圖1 回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)中心標(biāo)板示意
回轉(zhuǎn)窯托輪組在安裝前,必須對(duì)進(jìn)場(chǎng)的托輪組進(jìn)行外觀檢查,校核各部位的尺寸是否與設(shè)計(jì)符合。
(1)托輪座底座檢查時(shí)應(yīng)注意:檢測(cè)托輪座的底座部位是不是有外部變形;檢測(cè)托輪座底座的地腳螺栓孔間距、底座厚度尺寸及外觀等,是否符合設(shè)計(jì)尺寸及外形是否有變形[1]。
(2)檢測(cè)底座的縱橫中心線托輪座及托輪軸承時(shí)應(yīng)注意:檢查托輪、軸承及相關(guān)配件的規(guī)格是否滿足設(shè)計(jì)要求;檢查軸承底面的縱、橫中心十字線偏差。
2.2.1 托輪座安裝
依據(jù)回轉(zhuǎn)窯的施工設(shè)計(jì)標(biāo)高要求測(cè)量托輪座,測(cè)量時(shí)可以應(yīng)用水準(zhǔn)儀對(duì)兩個(gè)底座頂標(biāo)高、傾斜度進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)量橫、縱向中心線極限及兩底座的中心距離的偏差是否滿足設(shè)計(jì)要求。兩底座縱向中心線應(yīng)平行相對(duì)。最終通過對(duì)托輪軸承的軸向竄動(dòng)間隙進(jìn)行檢測(cè)[2]。
2.2.2 托輪軸承安裝找正
對(duì)托輪軸承找正時(shí),務(wù)必認(rèn)真核實(shí)托輪軸底座的原有中心線標(biāo)識(shí),托輪底座和托輪軸承底座,裝配前中間位置涂抹潤滑脂、防銹膏。每一對(duì)拖輪應(yīng)檢測(cè)兩側(cè)軸承中心距、相同的檔輪軸座的中心高度的相稱以及托輪中心線應(yīng)平行回轉(zhuǎn)窯筒體中心線。為滿足托輪與輪帶表面接觸要求,確保筒體的運(yùn)轉(zhuǎn)要求,必須確保石墨盒內(nèi)的石墨能快速下落到托輪表面并做到全寬接觸,達(dá)到托輪與輪帶接觸表面的潤滑[3]。
當(dāng)托輪座在安裝到位置時(shí),應(yīng)在每一個(gè)托輪軸承座外側(cè)和托輪底座上畫出明顯的刻線和記號(hào)以便組裝。各組托輪軸承,托輪內(nèi)、外側(cè)與托輪底座上的擋塊,經(jīng)過調(diào)整找正后進(jìn)行焊接固定,應(yīng)對(duì)需要焊接部位檢測(cè)確保牢固可靠。
兩托輪縱向中心線與托輪底座縱向中心線必需重合,在安裝時(shí)才能滿足筒體長度及輪帶間距;托輪和托輪底座橫向中心線應(yīng)對(duì)應(yīng)重合,同時(shí)使托輪兩側(cè)竄動(dòng)量相等。
2.2.3 標(biāo)高及斜度測(cè)量找正
托輪頂面中心點(diǎn)設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn),先測(cè)量托輪頂面的標(biāo)高,再使用卡規(guī)對(duì)托輪的斜度和標(biāo)高進(jìn)行檢測(cè)(圖2)。
圖2 托輪斜度測(cè)量示意
對(duì)角線頭輪、尾輪之差應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,誤差值不得超過1.5 mm。
兩托輪頂面(處于與托輪縱向中心線兩個(gè)鉛垂面頂部最高點(diǎn))找正時(shí),要確保兩托輪之間的框式水平儀的水平,托輪縱向中心線必須平行于筒體縱向中心線,讓兩托輪軸承座的中心標(biāo)高必須在同一水平線高度。
先調(diào)整托輪位置,后對(duì)每個(gè)底座外側(cè)和軸承下座外側(cè),標(biāo)識(shí)軸承和底座之間對(duì)齊的地方。托輪拼裝之后再用撬輥盤動(dòng)托輪,要滾動(dòng)輕便、滾動(dòng)順暢、無卡緊感覺、無較大阻力現(xiàn)象。
托輪座設(shè)備的地腳栓設(shè)計(jì)為M56 兩根,地腳螺栓鋼材設(shè)計(jì)為A3 鋼,參考A3 鋼相關(guān)資料得出應(yīng)力為[σ]=1300 kgf/cm2,根據(jù)設(shè)備的總重量計(jì)算出墊鐵組數(shù)不應(yīng)少于24 組(圖3),得出地腳螺栓的擰緊力為:
圖3 托輪組墊鐵布置
式中 d——地腳螺栓直徑,mm
n1——地腳螺栓數(shù)量
[σ]——地腳螺栓材料的許用應(yīng)力,MPa
經(jīng)過計(jì)算,G2=4924.74 kgf(1 kgf=9.8 N)。
將數(shù)據(jù)代入公式,托輪組混凝土基礎(chǔ)標(biāo)號(hào)選用C30,R=300 kgf,回轉(zhuǎn)窯窯體總重量120 t,計(jì)算每一組托輪組墊鐵最少需要的總面積為:
式中 A——每組墊鐵的面積,mm2
Q1——設(shè)備等加在墊鐵組上的載荷,N
Q2——地腳螺栓擰緊時(shí)在墊鐵組上產(chǎn)生的載荷,N
R——基礎(chǔ)或地坪混凝土的抗壓強(qiáng)度(可取混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度),MPa
n——墊鐵組的數(shù)量
C——安全系數(shù),宜取1.5~3。
計(jì)算可得,A=2×16 735.06=33 470.13 mm2。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備墊鐵布置圖及對(duì)比:每組墊鐵的使用面積應(yīng)該大于A=33 470.13 mm2,才能滿足設(shè)計(jì)要求。
托輪座設(shè)備的地腳栓設(shè)計(jì)為4 根M56,螺栓鋼材為A3 鋼。參考A3 鋼相關(guān)資料得出應(yīng)力為[σ]=1300 kgf/cm2,根據(jù)設(shè)備的總重量計(jì)算出墊鐵組數(shù)不應(yīng)少于24 組(圖3),得出地腳螺栓的擰緊力G2=0.785 2d2[σ]n1=12 801 152 kgf。
安裝完成后調(diào)試中發(fā)生回轉(zhuǎn)窯筒體位移,回轉(zhuǎn)窯筒體位移可以通過對(duì)頭輪組的調(diào)試來控制[4]。
3.2.1 調(diào)試托輪組時(shí)對(duì)位移數(shù)值的調(diào)試
(1)為滿足安裝的精準(zhǔn)度,先對(duì)托輪組軸向的檔塊進(jìn)行調(diào)節(jié),為提高精度使用兩套百分表測(cè)量兩個(gè)托輪組(圖4)。
圖4 調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)
(2)每一次調(diào)試工序的測(cè)量值必須保持在0.20~0.35 mm。
3.2.2 托輪組調(diào)試注意事項(xiàng)
上述托輪組安裝及計(jì)算方法,但在調(diào)試托輪組怎么調(diào)托輪,從那個(gè)先調(diào)以及托輪調(diào)整的方向按照下列方法
(1)對(duì)回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行情況進(jìn)行觀察與測(cè)量,制度全面的托輪調(diào)整方法,切忌在不了解全局的情況下,為解決局部的問題開始調(diào)整,這樣可能造成解決了局部問題而引發(fā)更大的問題。
(2)確定托輪調(diào)整的整體方案。整體方案的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮托輪斜度與筒體的斜度因素、輪帶的接觸情況、托輪端面的受力情況、托輪軸承的溫度、筒體的竄動(dòng)情況、大小齒輪間隙等因素。
(3)調(diào)整時(shí),首先要確定筒體的斜度是否與托輪的斜度一致,必要時(shí)采用在托輪座下方加熱的方式調(diào)整。其次,需要確定輪帶是否需要上抬、下落、左移或右移,對(duì)同一個(gè)托輪兩側(cè)的軸承組,如果要保持窯的中心線高度不變,必須保證上進(jìn)下退或下進(jìn)上退的調(diào)整方法。如果需要改變窯的中心線高度或左右位置,可以采用上進(jìn)下進(jìn)或上退下退的調(diào)整方法。對(duì)同一擋中的另一個(gè)相對(duì)應(yīng)的托輪兩側(cè)的軸承座,其調(diào)整方法是相同的。例如,抬高筒體時(shí)需要把同一擋的兩個(gè)托輪同時(shí)向筒體中心線移動(dòng);在水平面內(nèi)移動(dòng)筒體中心線時(shí)可將同一擋的兩個(gè)托輪朝同一方向平移。
(4)擰松需要調(diào)整的托輪軸承座的螺栓,低速轉(zhuǎn)動(dòng)要題,檢查軸承座兩側(cè)的擋塊,防止調(diào)整過程中軸承座側(cè)移。
(5)大小齒輪與小齒輪的齒頂隙,優(yōu)先從窯尾的托輪開始調(diào)整。
(6)調(diào)整到位后,擰緊被調(diào)整的托輪軸承座的螺栓,在綜合觀察回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行4~8 h 之后才可進(jìn)行下次調(diào)整。
3.2.3 調(diào)試時(shí)為保證安全作業(yè)應(yīng)做以下防范措施
(1)調(diào)整過程中為調(diào)整托輪座,需要松開托輪座的地腳螺栓帽,以便回轉(zhuǎn)窯調(diào)試,調(diào)試時(shí)回轉(zhuǎn)窯可以運(yùn)行。但在對(duì)地腳螺栓松開前,必須使用千斤頂將托輪座支撐,消除地腳螺栓松動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)力載荷,千斤頂頂托輪座應(yīng)用兩組千斤頂縱、橫向固定托輪座。
(2)在調(diào)整過程中應(yīng)安排各專業(yè)人員對(duì)回轉(zhuǎn)窯整體監(jiān)控,頭輪組部位應(yīng)對(duì)托輪組內(nèi)外部及時(shí)觀察記錄情況。
(3)整個(gè)過程應(yīng)不斷觀察,嚴(yán)禁將手觸摸托輪座輪軸。托輪組的溫度檢測(cè)應(yīng)使用電子溫度檢測(cè)器[5]。
通過介紹托輪組安裝工序以及對(duì)各環(huán)節(jié)控制回轉(zhuǎn)窯托輪組的安裝質(zhì)量過程,對(duì)托輪組的縱橫中心線放線要求、進(jìn)場(chǎng)設(shè)備的尺寸應(yīng)與圖紙符合、外觀檢查無變形、使用水平儀來控制托輪座及托輪座的找正參數(shù)、計(jì)算托輪組的墊鐵安裝組數(shù)、使用回轉(zhuǎn)窯卡規(guī)工具測(cè)量托輪組與筒體的斜度及標(biāo)高的方法,得出了托輪組對(duì)提高安裝質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用這一結(jié)論。嚴(yán)格按照每道工序的安全技術(shù)交底安裝,只有做到每一道工序的合格,才能實(shí)現(xiàn)安裝質(zhì)量管理的目標(biāo)。