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分析烧结机轴磨损原因及修复措施

作者: 时间:2019-06-03 09:48

原标题:分析烧结机轴磨损原因及修复措施

造成烧结机轴磨损的原因主要是台车起拱、台车卡车停顿、过载而造成胀紧套装置失效后形成磨损。具体分析如下:

(1)台车起拱卡车现象

上行台车起拱分析:主要现象表现为烧结机上行台车走出烧结机头部传动星轮后就出现前轮起拱现象,台车走出头部传动星轮前,前轮受头部星轮齿板的推力作用向前运动,而后轮在出头部星轮前没有受到齿板的推力。首先台车起供说明对台车有向上的力存在,既头部星轮齿板对烧结机台车有向上的力的作用。具体力学分析如下:

受力分析图是按照齿板磨损后得出的,如果是完好的齿板链轮齿板和台车滚套间最大压力FZ方向将和台车行进方向一致。那么就不存在垂直向上的分力使得台车向上起供。因此只有齿板磨损后(虚线所示)齿板压面上渐开线曲率半径变大就会出现如图所示的受力分析那样出现一个向上的分力。具体受力分析如下:

空台车重力为64700(N);

单个卡轮的支撑力为64700÷4=16178(N);

通过电机额定功率反推回星轮的扭矩为615940(Nm);

星轮的分度圆为4.136(m)

进而可推出齿板对滚套切向力推力FD大小为:615940÷4.136=149(kN)

根据图所示受力分析得tanα=Fr/F__________>α为水平方向的推力FD与卡轮受到齿板压力FZ 的夹角;

只有当Fr 大于等于单个卡轮的支持力时台车就会起拱因此可得出最小夹角值为:α≥arctan Fr/FD =rctan(16178÷149000)=6.2

当水平方向的推力FD与卡轮受到齿板压力FZ 的夹角大于等于6.2度时台车就会发生起拱现象。根据平面几何关系可知当同一段圆弧对应的轩长与母线间的夹角增加为α角时,那么这段弧对应的夹角就减少2α,当轩长不变的情况下夹角变小哪么曲率半径就增大。由此可知当齿板压面的曲率半径变大时齿板就会对台车有向上的推力,如果与弯轨连接的连接轨上下胯裆太大等台车前轮还没有来得及降下来就挤到前一辆台车后面就会导致台车出星轮时前轮向上起供卡车现象。

下行台车起拱力学分析:烧结机下行平面台车走出尾部星轮后就发生后轮起拱现像。下行台车在走出尾部星轮前是后轮受到尾部星轮齿板的推力作用向前运行,而前轮在出尾部星轮前没有受到尾部星轮齿板的推力。首先台车起供说明对台车后轮有向上的力存在。当台车进入尾部回程道时,需要尾部星轮推动回程道的台车运行,尾部星轮齿板与台车后轮轴上的卡轮接触并产生推力,由于齿板磨损齿板压面的渐开线曲率半径变大,所以齿板与卡轮摩擦形成一个向上的摩擦分力,当此摩擦力产生的力矩大于台车一半自重的力矩时,台车后轮就会向上翘,形成起拱。同时前一个台车起拱后,还没有来得及落下,后面台车的前端已赶上来顶住了前面的台车,使前面的台车起拱后无法落下,每一台台车亦然,从而使回程道上的台车形成锯齿形。具体力学分析如下:

受力分析图是按照齿板磨损后得出的,如果是完好的齿板链轮齿板和台车滚套间最大压力FZ方向将和台车行进方向一致。那么就不存在垂直向上的分力使得台车向上起供。因此只有齿板磨损后(虚线所示)齿板压面上渐开线曲率半径变大就会出现如图所示的受力分析那样出现一个向上的分力。具体受力分析与上行台车起拱一样。

如果与弯轨连接的连接轨上下胯裆太大就会导致台车出星轮时向上起供。

(2)翻转倒车频繁

带式烧结机台车出现起拱、卡车停顿通常是齿板磨损或台车跑偏造成,由于设备构造复杂拆检困难,又因连续化生产等因素制约造成台车起拱卡车后无法从设备结构上消除问题,只能利用传动齿轮轴频繁的反转倒车以消除台车起拱恢复生产。胀紧套装置由于机构特性在频繁正传反转的过程中极易造成胀紧套与轴的磨损,一旦出现磨损胀紧套将失去作用。在带式烧结机出现胀紧套装置失效的案例中,增容扩产也是造成烧结机轴磨损的主要因素。

3.烧结机传动轴磨损的传统修复措施

1、在线补焊加工

烧结机主轴出现磨损后采用在线补焊修磨是常见的修复措施,受机械焊接或者人工焊接时间及工序的限制,在通常的烧结机停机检修时间内都难以完成,并且在线修磨的尺寸公差也难以达到理想目的,而造成胀紧套接触面不足而失效。

2、更换主轴

烧结机传动主轴磨损严重时,企业通常对更换烧结机传动主轴进行更换。但由于其设备庞大拆卸困难,在常规的维检时间内难以完成。

3、索雷碳纳米聚合物材料修复技术

索雷碳纳米聚合物材料修复技术是利用碳纳米聚合物材料特有的机械性能和针对性的修复工艺在线修复各种轴类(包括大型轴类)磨损的先进修复技术。索雷工业碳纳米聚合物材料类似一种冷焊技术,在线修复过程中不会产生高温,很好的保护设备本体不受损伤,且修复过程中不受磨损量的限制。

综上所述,索雷碳纳米聚合物材料修复轴类磨损方面具有修复效率高、可实现在线修复、综合修复成本低等优势,给企业设备维修维护方面提供有力的解决方案,大大降低企业的生产成本。

索雷碳纳米聚合物材料修复烧结机轴磨损现场案例

132㎡烧结机:轴颈380mm、Z2胀紧套(3盘)、磨损宽度500mm、磨损1-2mm、局部3-5mm呈坑洞沟槽状。