技术 | 水泥联合粉磨辊压机系统的升级改造

引言

公司一水泥粉磨系统辊压机扭矩轴内侧轴承座地脚螺栓断裂损坏现象时有发生，轴承座滑道、滑轨及下机座工作面相互摩擦磨损现象严重。主要原因在于扭矩支撑结构设计不合理以及动辊轴承座滑轨未设计润滑装置。技术管理人员自主优化设计扭矩支撑结构并增设滑轨集中润滑点，改造后，提升了辊压机的稳定性。

该公司水泥联合粉磨系统JGY2-1614辊压机采用地接式扭矩支撑结构。生产运行过程中辊压机频繁振动，扭力轴内侧轴承座基础损坏，地脚螺栓弯曲、断裂（见图1），严重影响辊压机运行，辊压机电流只能稳定在额定电流的50%以内，如果加产，辊压机会很快损坏。故障出现后停机处理时间较长，包括地脚螺栓更换、二次浇筑水泥基础等。为了保证辊压机稳定运行，提高水泥磨系统运行的可靠性，扭矩支撑改造势在必行。

图1 扭矩支撑结构损坏现场

技术管理人员经自主研究、横向对比，系统分析其它扭矩支撑结构的先进形式，在现有扭矩支撑结构的基础上优化设计出一种新型扭矩支撑结构。

2.1 对扭矩支撑结构几种形式的研究

L型扭矩支撑结构（见图2）属于半悬挂半固定式。利用力矩平衡的原理，将平衡结构设计成两个独立的L型扭矩盘。连杆A1B1和A2B2的两端以铰接形式分别安装并连接扭矩盘及轴承座，单边扭矩盘与连杆形成稳定三角形结构。此结构能够很好地平衡磨辊挤压物料的挤压力及动辊液压缸的横向液压力，受力效果良好且不易损坏。

图2 L型扭矩支撑结构

悬挂式扭矩支撑结构（见图3）属于独立悬挂式，即悬空平行四连杆结构。该结构形式较先进、平衡扭矩方面较出色，具有结构简单、安装找正方便等优点。此结构能够很好地保证减速机的传动，并且不会影响活动辊在水平方向的移动，受力效果良好且不易损坏。

图3 悬挂式扭矩支撑结构

地接式扭矩支撑结构有两种，见图4。结构一设计原理较合理，但安装精度要求过高，安装难度系数较大，且工况不稳定时影响其稳定运行因素较多，导致其故障率升高，使用效果一般（见图4上）；结构二受力效果较差，故障率较高，表现在扭力轴内侧轴承座地脚螺栓断裂损坏、轴承座轴承及关节轴承损坏、扭矩连杆变形，严重时导致扭力轴断裂（见图4下）。公司辊压机扭矩支撑结构就是结构二这种。

图4 地接式扭矩支撑结构的两种形式

2.2 优化设计新型扭矩支撑结构

（1）利用力矩平衡原理：废弃扭矩盘内侧两个连杆安装位、扭力轴及四个轴承座，消除扭矩支撑结构向上力，将外侧轴承座改造成加重型铰轴支座。

（2）基础连杆改造：保留外侧两个连杆结构，让其地脚只承受来自辊压机向下力，同时加大外侧连杆、铰轴直径、关节轴承设计参数，增强其刚性强度。

（3）优化结构改造：保留原有扭矩盘，通过焊接加强筋板一与加强筋板二40 mm厚钢板的形式，对其加强筋板一焊接角筋加固处理。整套焊接措施增加了其原有扭矩盘的结构强度。改造材料清单见表1，改造后的扭矩支撑结构见图5）。

表1 改造材料详细清单

图5 改造后的扭矩支撑结构

改造前，该辊压机低速重载运转过程中，动辊轴承座滑道与滑轨工作面接触摩擦无润滑，导致接触工作面磨损严重；每次检修都采取轴承座下端面与下机座工作面铺设安装3 mm厚聚乙烯板的减阻处理措施。由于在重载无润滑工况条件下，新换聚乙烯板安装后使用周期较短且磨损严重，进而导致轴承座滑道、滑轨与下机座工作面的磨损。本次改造时，我们新增了干油润滑点，见图6。

图6 新增集中润滑点结构

新型扭矩支撑结构是在综合分析集团内所有辊压机扭力支撑结构的形式及其优缺点的基础上设计的，投入使用后，扭矩轴内侧轴承座地脚螺栓断裂损坏现象不再发生；动辊轴承座增设的集中润滑点的投运，大大减轻了轴承座滑道、滑轨及下机座工作面的相互摩擦和磨损。

作者：靳威

来源：《阳泉冀东水泥有限责任公司》

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