四連桿改為滾輪的實踐與效果

紅星　魏振生

（阿榮旗蒙西水泥有限公司）

1　基本故障情況介紹

某公司2009年11月投產(chǎn)了一條日產(chǎn)5000t/d熟料生產(chǎn)線，由天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院設(shè)計與主機(jī)配套，TCFC5500篦冷機(jī)采用引進(jìn)丹麥公司技術(shù)制造四連桿支撐結(jié)構(gòu)，見圖1，篦冷機(jī)有效面積128m²。

圖1 四連桿工作原理

該公司TCFC5500篦冷機(jī)篦床寬度為12列，每列寬度400mm，每列長度方向上共設(shè)有8組支撐點，一套四連桿裝置設(shè)有10個GE35ES關(guān)節(jié)軸承。TCFC5500篦冷機(jī)篦床下部支撐軸承合計12×8×10=960個軸承，潤滑點也是960個；潤滑管路復(fù)雜，各支管油量不均，缺油既難判斷又難處理。

運(yùn)行第1年，這臺篦冷機(jī)運(yùn)行狀況還好；到了第2年，四連桿機(jī)構(gòu)故障逐漸顯現(xiàn)：①液壓缸座子開焊，斷缸頭；②四連桿軸承磨損，篦床標(biāo)高下降；③行走梁跑偏，列密封漏料；④液壓缸超載，被迫減產(chǎn)運(yùn)行，薄料層運(yùn)行，風(fēng)吹穿料層導(dǎo)致二次風(fēng)溫度降低；⑤每次大修開始都要專門安排6人，直到大修結(jié)束，維修工時≥1400h/次，四連桿維修空間狹窄，費(fèi)用昂貴，效果不明顯，就這樣折騰了5年。

2　四連桿支撐機(jī)構(gòu)故障原因分析

(1)四連桿支撐機(jī)構(gòu)的工作原理是正確的，它廣泛應(yīng)用于海港碼頭裝/卸船機(jī)等潔凈空氣環(huán)境中。

(2)水泥廠篦冷機(jī)篦床下邊各風(fēng)室內(nèi)，由1～2臺風(fēng)機(jī)鼓入窯頭附近的環(huán)境空氣，窯頭罩及窯頭密封不可能不漏粉塵，粉塵被風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓吸進(jìn)，進(jìn)入篦下各風(fēng)室內(nèi)，而各風(fēng)室內(nèi)都是“正壓”環(huán)境。

(3)篦下正壓氣流中，含有粉塵或粉塵濃度越來越大，盡管配有“高壓潤滑系統(tǒng)”靠油壓頂住粉塵進(jìn)入，但是近千個“軸承群”中有1個損壞、潤滑系統(tǒng)近千條管路有1條不過油、GE35ES是兩側(cè)都不帶密封圈的結(jié)構(gòu)，這些小概率事件一旦發(fā)生加上結(jié)構(gòu)缺陷，粉塵進(jìn)入軸承是不可避免的。

(4)四連桿機(jī)構(gòu)處于正壓粉塵(尤其是磨蝕性極強(qiáng)的熟料粉塵)環(huán)境中，就像成千上萬只“啄木鳥”一樣去攻擊四連桿的近千個軸承，高壓氣流中的粉塵一旦進(jìn)入四連桿軸承內(nèi)，就會導(dǎo)致軸承磨料磨損。

(5)一組四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)有10個軸承，其中任何1個軸承磨損，四連桿都會失去原有的設(shè)計位置，立刻破壞四連桿工作原理，導(dǎo)致篦床標(biāo)高下降，篦床跑偏、增加液壓缸附加載荷等一系列故障。

(6)該公司地處寒冷地區(qū)，冬季時間長且夜間溫度經(jīng)常在-40℃以下。集中潤滑系統(tǒng)近千條油管且Z細(xì)處僅有4mm左右，潤滑劑流動性變差對隸屬于滑動軸承的自位式關(guān)節(jié)軸承壽命帶來不利影響。

3　滾輪支撐機(jī)構(gòu)的安裝及效果

基于以上原因，2014年初，公司領(lǐng)導(dǎo)下定決心拆除四連桿支撐機(jī)構(gòu)，我們多次進(jìn)入篦下測量，CAD制圖、圖上裝配，提前準(zhǔn)備備品備件。利用11月季節(jié)性停產(chǎn)時間，拆除“四連桿支撐機(jī)構(gòu)”，見圖2；安裝“滾輪支撐機(jī)構(gòu)”，見圖3。

圖2 四連桿支撐機(jī)構(gòu)

圖3 滾輪支撐機(jī)構(gòu)

(1)TCFC5500篦冷機(jī)，自2014年11月拆除四連桿支撐機(jī)構(gòu)，施工僅用15天就更換成滾輪支撐機(jī)構(gòu)，運(yùn)行至今近9年，實現(xiàn)了“無維修”設(shè)計。

(2)TCFC5500篦冷機(jī)，篦床支撐機(jī)構(gòu)改造前后各參數(shù)對比見表1。

表1 TCFC5500篦床支撐機(jī)構(gòu)改造前后各參數(shù)對比

(3)由表1可知，改造后液壓缸不再超載，實現(xiàn)了厚料層操作，二次風(fēng)溫提高90℃，窯系統(tǒng)煅燒能力顯著增強(qiáng)，熟料提產(chǎn)800t/d。

(4)四連桿改為滾輪，總體投資不足100萬元，每年節(jié)約維修費(fèi)用50萬元，加上熟料提產(chǎn)、窯系統(tǒng)無故障運(yùn)行等帶來的經(jīng)濟(jì)效益，投資回收期不足一年。

4　結(jié)語

從該公司的應(yīng)用效果可以看出，滾輪支撐機(jī)構(gòu)的優(yōu)點如下：

(1)潤滑點數(shù)量降低10倍，TCFC5500篦冷機(jī)整機(jī)設(shè)有96組滾輪，設(shè)有96個潤滑點，潤滑管路極其簡單。

(2)滾輪、輪軌均用鍛造低合金結(jié)構(gòu)鋼，表面硬化處?，確保硬度HRC≥52，設(shè)計壽命≥13年；引入了“無維修”設(shè)計理念。

(3)滾輪安裝后，維修空間寬敞，很容易接近與更換滾輪組件。

(4)控制行走梁“橫向跑偏”與“垂直支撐”的功能均賦予滾輪，兩個功能一體化后，支撐結(jié)構(gòu)更加簡單。

(5)滾輪底座上設(shè)有“高低可調(diào)裝置”，方便安裝與維修。

(6)采用日本TOPCON AT-B2自動水準(zhǔn)儀操平找正，誤差控制僅0.7mm/10m，提高了安裝精度。

（來源：水泥工程）