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1、關(guān)于回轉(zhuǎn)窯減速機(jī)振動(dòng)原因的分析及處理摘要:回轉(zhuǎn)窯是水泥生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵、最核心的部分,可以說除設(shè)備問題導(dǎo)致的停窯外,窯系統(tǒng)必須連續(xù)不間斷運(yùn)行;減速機(jī)作為其驅(qū)動(dòng)裝置,重要性不言而喻。由于窯系統(tǒng)是一個(gè)高溫、高濕、高粉塵、重載的環(huán)境,設(shè)備很容易出現(xiàn)故障,因此需要及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握減速機(jī)運(yùn)行狀況,以保障回轉(zhuǎn)窯連續(xù)、穩(wěn)定、高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。本文主要就是針對(duì)回轉(zhuǎn)窯減速機(jī)振動(dòng)原因的分析及處理來進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞:回轉(zhuǎn)窯;減速機(jī);振動(dòng)原因中圖分類號(hào):K826文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A引言回轉(zhuǎn)窯設(shè)備被廣泛應(yīng)用于水泥生產(chǎn)線,它作為水泥生產(chǎn)的核心設(shè)備,其長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。由于
2、回轉(zhuǎn)窯的負(fù)載特性和邊緣傳動(dòng)的特點(diǎn),在日常的運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)各種原因引起回轉(zhuǎn)窯的振動(dòng)問題。本文主要結(jié)合發(fā)生在我公司的一起控制系統(tǒng)不穩(wěn)定,引起回轉(zhuǎn)窯減速機(jī)振動(dòng),造成設(shè)備無法運(yùn)行而被迫停機(jī)的原因進(jìn)行分析和探討。1、概述回轉(zhuǎn)窯,就是生產(chǎn)肥料的基本設(shè)備,依據(jù)工藝的需要,可以將其分為:(1)6造粒、篩分、干燥“三合一”;(2)窯包裹窯;(3)干燥窯;(4)冷卻窯;(5)造粒窯等幾種。我們就其結(jié)果形式通常是臥式傾斜回轉(zhuǎn)窯,它一般是由:(1)窯體附屬設(shè)施(擊錘、內(nèi)抄板及擋圈)(2)擋輪及支座;(3)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)大小齒輪;(4)托輪組和輪帶;(5)進(jìn)出料箱;(6)筒體等
3、等所組成的。回轉(zhuǎn)窯的托輪組與輪帶一般設(shè)置為2組,其都分別的位于窯全長(zhǎng)2/7窯尾或窯頭處,大小傳動(dòng)齒輪通常是在兩輪帶間1/3靠下輪帶的地方?;剞D(zhuǎn)窯運(yùn)行平穩(wěn)最基本的條件就是:(1)大齒輪、輪帶筒體三者同心度誤差均得符合相應(yīng)的要求;(2)筒體直線度誤差得在一定的范圍之內(nèi);(3)傳動(dòng)齒輪副齒側(cè)間隙符合要求;(4)大齒輪輪帶、筒體三者各自的圓度誤差控制在一定的范圍之內(nèi);(5)托輪組安裝誤差符合圖紙技術(shù)的各項(xiàng)要求;(6)窯內(nèi)沒有偏重的現(xiàn)象。表1給出了回轉(zhuǎn)窯安裝的一般質(zhì)量要求。表1:回轉(zhuǎn)窯安裝的一般質(zhì)量要求注:D代表筒體直徑,L代表筒體長(zhǎng)度,m則指的就是齒輪的模數(shù)。在
4、新回轉(zhuǎn)窯安裝的時(shí)候,上述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一般都是可以達(dá)到的,但設(shè)備在運(yùn)行一個(gè)周期或者是更長(zhǎng)時(shí)間之后,有的就會(huì)很難達(dá)到。尤其是沒有采取以標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)面進(jìn)行測(cè)量的情況之下,上述有些指標(biāo)也無法準(zhǔn)確測(cè)量。6某廠1套24萬t/a硫基復(fù)合肥裝置與1套8萬t/a復(fù)混肥生產(chǎn)裝置,共有各類回轉(zhuǎn)窯約10臺(tái),有的運(yùn)行狀況一直較為平穩(wěn);有的則因各種原因,運(yùn)行狀況每況愈下,明顯的特征就是在運(yùn)行之中窯體振動(dòng)嚴(yán)重(見表2),直接性的威脅到了安全生產(chǎn)。表2某廠部分回轉(zhuǎn)窯振動(dòng)基本情況表2、回轉(zhuǎn)窯傳動(dòng)裝置主要參數(shù)具體的參數(shù)見表3。表3回轉(zhuǎn)窯傳動(dòng)裝置主要參數(shù)3、故障現(xiàn)象回轉(zhuǎn)窯在投產(chǎn)初期,正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)窯速波
5、動(dòng)基本穩(wěn)定,波動(dòng)很小,電流正常波動(dòng)值在90~130A范圍,減速機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),沒有任何的異音。在運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月后減速機(jī)多次發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng),振動(dòng)頻率比較均勻有規(guī)律,窯速出現(xiàn)上下跳動(dòng),電流波動(dòng)值達(dá)到300A左右,經(jīng)過機(jī)械專業(yè)人員對(duì)相關(guān)的所有機(jī)械設(shè)備進(jìn)行了仔細(xì)檢查,沒有發(fā)現(xiàn)任何機(jī)械問題,于是重新開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),故障消失。但運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后故障再次出現(xiàn),而且故障頻次愈來愈頻繁,嚴(yán)重影響正常生產(chǎn),公司再次組織相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員從工藝、設(shè)備方面,對(duì)有可能引起回轉(zhuǎn)窯速度變化而造成減速機(jī)振動(dòng)的原因進(jìn)行逐一排查,經(jīng)減料、降低回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速,并對(duì)窯況、窯內(nèi)結(jié)皮情況,窯系統(tǒng)各部分潤(rùn)滑、溫升以及擋輪
6、的受力、輪帶與托輪的接觸受力等機(jī)械傳動(dòng)部分詳細(xì)檢查后,都為正常,生產(chǎn)工藝也沒有任何問題,檢查控制柜的接線沒有發(fā)現(xiàn)改動(dòng)。64、故障原因分析4.1、控制柜發(fā)熱造成電動(dòng)機(jī)電樞電流產(chǎn)生波動(dòng)可控硅整流柜在運(yùn)行過程中,可控硅組件發(fā)熱的熱源主要集中在可控硅內(nèi)部P-N結(jié),產(chǎn)生的熱量通過晶閘管殼體傳遞給散熱器,通過散熱器片上的氣體流動(dòng)達(dá)到散熱的效果。但由于散熱器是通過整流裝置下方安裝的一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)(800m3/h)作為強(qiáng)制冷卻進(jìn)風(fēng),并與控制柜后面上方安裝的兩臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)及柜體下方的進(jìn)風(fēng)窗產(chǎn)生對(duì)流冷卻,但鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量不足,柜門關(guān)閉不嚴(yán)有漏風(fēng)現(xiàn)象,導(dǎo)致散熱效果較差。4.2、由于直流
7、調(diào)速裝置采用速度、電流雙閉環(huán)模擬控制系統(tǒng),如圖1所示:圖1雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖圖1中:ASR:轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器;ACR:電流調(diào)節(jié)器;TG:測(cè)速發(fā)電機(jī)。6為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能,轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用PID調(diào)節(jié)器。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器,它是轉(zhuǎn)速n很快地跟隨給定電壓Un變化,穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差,如果采用PID調(diào)節(jié)器,則可實(shí)現(xiàn)無靜差,并且還得對(duì)負(fù)載變化起到了抗擾的作用,其輸出的限幅值在很大程度上決定了電動(dòng)機(jī)允許的最大電流,然而電流調(diào)節(jié)器作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器,在轉(zhuǎn)速外環(huán)的調(diào)節(jié)過程之中,其作用就是使得電流緊緊的跟隨著其給定電壓Ui(外環(huán)調(diào)節(jié)
8、器的輸出量)變化,進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起到來及時(shí)抗擾的作用。在ABB公司的DCS