立磨设计总结

立磨设计总结
公司于2002年开始了立式磨机的研制，起初通过与莱歇、宇部、史密斯等公司采取国内分交制造的合作形式，收集了部分资料，逐步消化、吸收其先进的设计技术和经验后，依托企业的科研实力进行创新，成功研制出了日产2500t和日产5000t水泥熟料生产线中心传动生料立磨；同时二重通过对用户的走访、了解，针对中心传动立磨减速机寿命短、维护难、立磨单机不能再进一步大型化的问题，研制出了多点边缘传动新型立磨。

目前，中心传动立磨已有4台投产，边缘传动立磨已有6台投产,另有1台边缘传动立磨正在调试中。

在这些立磨相继投产的过程中，现场服务人员付出了大量心血，不但及时处理现场出现的各类问题，而且积极主动的发现存在的问题并加以改正，以确保了每台立磨的按期投产。

立磨现场服务解决的问题主要归纳为以下几类：（1）设计失误造成的修、配、改问题；（2）焊接件变形大或加工件精度差或加工错误造成的修、配、改问题；（3）配套件的质量问题。

以下是对已投产立磨在安装、调试过程中发现的与设计相关的一些主要问题汇总，虽然在投产的10台立磨中没有出现重大的设计失误，所有设计问题均属于小规模的现场修配改即可完成，但通过这些问题的提出和解决，将会进一步完善今后的立磨设计，提高立磨产品的质量。

1.推力瓦座下底面加工问题：
因边缘传动立磨中推力瓦座为大型焊接件，焊接后底板（厚80mm）产生不规则变形，由于底板下表面未进行加工，因此存在部分垫铁与下底面接触面积较少的情况，为增大推力瓦座底面与垫铁的接触面积，现场采取了在平垫铁与斜垫铁间加入多块修配的薄钢板和增加新垫铁组的两种措施，但这两种措施所需工作量大，成本高。

因此建议在今后的设计中，推力瓦
座下表面应在垫铁区域进行加工，虽然该大型焊接件加工下表面的成本较高，但比起现场采取的处理措施所花成本费还是要低很多，更主要的是加工后的底面能与斜垫铁紧密贴合，提高了垫铁承力的可靠性。

2.密封罩的变形问题：
因边缘传动立磨大、小齿轮采用稀油润滑，故采用齿轮罩对大齿轮进行密封，设计时考虑到运输和用户更换、维修的方便，除下罩采用两半把合外，其余各罩均采用六半把合，上罩、中罩、下罩的连接分别通过螺栓把和。

由于大齿轮直径大,故相应的各齿轮罩直径也很大，焊接后的各齿轮罩的钢性较差，在起吊运输过程中极易产生变形，导致螺孔错位严重，现场无法把合，为此设计与工艺人员在总结首台齿轮罩制造过程中出现的问题后，对后面生产的齿轮罩进行了改进，主要增加了罩子盖板、腹板厚度，同时工艺应留足够的加工余量，以提高齿轮罩的刚性，减少焊接、加工、运输过程中的变形量；同时加大了密封间隙，避免了装配时干涉现象的发生，改进后的齿轮罩刚性得到了很大提高，变形量也减少了许多，但依然存在螺栓孔错位而导致螺栓穿不上，为此，建议今后设计罩子时，盖板和腹板厚度在现有的基础上再加厚一些，同时各罩子的把合螺栓孔直径适当加大，并且沿圆周方向设计为腰形孔，另外，罩子在车间组装完成后，各瓣罩子应在两开口附近处设置拉筋连接，避免开口处在运输过程中变形量大而导致现场无法校圆。

3.油缸耳环断裂问题：
立磨在加压过程或抬辊过程以及运行过程中均可能出现较大的振动，此时，油缸活塞杆及连接的耳环将承受很大的冲击载荷，虽然在设计时考虑
了足够的安全系数，设计计算的拉应力仅为材料屈服应力的十分之一。

但由于冲击系数很大，且耳环螺纹退刀槽的转角易出现应力集中现象，故在东方希望现场出现了几次该处断裂。

由于油缸已为定型产品，故目前处理方案主要是控制磨机的振动值、选用更好材料的锻件重新制作耳环以及在转角处加大圆弧半径及提高光洁度等措施避免应力集中。

建议今后特别是生料立磨设计中（因生料的颗粒大，磨辊上下振幅大），应把耳环及活塞杆直径适当加大，同时退刀槽转角采用30度～45度倾斜+圆弧过渡，并且退刀槽要求较高的粗糙度。

4.辅辊磨门密封问题：
在磨机工作过程中，辅辊将随物料的高低而上下摆动，因此辅辊磨门与辅辊摇臂四周均存在间隙，由于立磨为负压工作，故有大量的气体将通过该间隙进入磨内，造成磨机漏风严重，影响磨机烘干及分选效果。

对投产的2台矿渣磨，设计上采用了布袋式密封方式，即袋口一端固定在磨门上，袋口另一端固定在摇臂上，中间留冗余量，从理论上讲，该方式是较好的密封方式，但由于选用的石棉布较硬，不易弯折，在使用多次后便被撕裂，导致大量风涌入，因此现场采用了把石棉布剪为条形，一边压在磨门上，另一边顶紧摇臂，此处理方案基本上能起到一定密封作用，但还是有少量风漏进。

建议今后加强对该处密封结构的研究，设计一种既方便安装，又有很好密封效果的密封结构；另外寻找一种即柔软、又不易损坏的材料来代替目前使用的石棉布。

5.磨辊密封风机的配置：
密封风机主要是对磨辊轴承起保护作用，通过它向磨辊内鼓风，使磨内
粉尘不能进入磨辊腔内，从而起到气体密封的作用，在投产的立磨中，均选用了两台密封风机共同向多个磨辊内送风。

由于两台风机的能力与这些磨辊相匹配，因此，当一台风机出现故障，另一台风机就要承担所有磨辊的送风任务，此时风机的能力就显得不是很够，有可能起不到很好的密封效果而导致轴承损坏。

因此，建议今后风机选型、配置时，应考虑一台风机工作，另一台风机备用，同时管路上设置截止阀。

这虽然要增加一定的成本，但比起磨辊轴承损坏而产生的费用要小得多，更主要是提高了设备使用的可靠性。

6.壳体法兰把合孔错位问题：
由于立磨上下壳体直径较大（一般均在8m以上），为方便运输，上下壳体均制作为两瓣，壳体法兰上的螺栓孔在车间虽然是组合成整体进行加工，但由于壳体刚性较差，在运输过程中会产生较大的变形；另外在现场校圆后两瓣要组焊，也要产生变形，导致现场螺栓穿不上。

在已投产的立磨中，上下壳体的法兰孔几乎都错位了，现场只得对每组孔进行修配，因现场条件所限，修孔只有采用火焰切割，而切割出的孔极不规整，严重影响设备的美观。

建议在今后的设计中，可以把孔设计成比螺栓直径大10～15mm,并增加两件自制的大垫圈，这样即使壳体有小的变形，但也可保证螺栓的顺利穿入和把合的牢固性。

7.选粉机下轴承温度高的问题：
选粉机是对磨辊碾磨后的物料进行分选的设备，它由一套独立的传动系统驱动转子旋转，转子由上下两个轴承支撑，上轴承设置在壳体外，下轴承设置在磨内，轴承采用干油自动润滑。

因工作时磨内环境温度在110度
左右，且转子以较高速度旋转，因此轴承的温度可能升高到致使磨机跳停的设置温度，为提高轴承的寿命和保证磨机的运转率，在矿渣立磨的设计中，增加了下轴承座的水冷方式，即在轴承座外围设置了密封罩，在密封罩内通入循环水，该方式在沙钢项目起到了很好的作用，但在港陆项目中作用不够明显，分析可能与冷却水的压力、流量、干油的进油频率及上下轴承同心度等都有关系。

为解决下轴承温度高的问题，建议今后多到用户单位走访，了解其他设计单位的方案和措施；同时建议考虑采用稀油润滑方式的可行性，因采用稀油润滑方式不仅只是增加一台稀油站和管路的简单问题，更主要的是要考虑轴承座的结构和在高温条件下稀油的密封问题。

8.蓄能器管路中手动球阀的设置：
立磨液压系统主要是对磨辊提供碾压物料的动力，由于磨机在工作时，因料层的不均导致磨辊上下起伏，此时与磨辊相连接的油缸活塞杆也往返移动，为缓减液压系统的冲击和延长站内液压元件的寿命，因此在有杆腔管路系统上设置有多个蓄能器。

由于起初进行立磨开发时，我们参考了日本宇部公司的液压系统原理图和管路配置图，其在与蓄能器相连的管路上均没有设置手动球阀。

看起来设不设置球阀跟磨机能否正常工作没有关系，但当蓄能器损坏后需要更换时，手动球阀的作用就大了。

如果没有设置球阀而需要更换蓄能器时，只有停机后通过把有杆腔管路的油液放回油箱才能进行更换；当设置了球阀而需要更换蓄能器时，只需要把该损坏的蓄能器管路上的手动球阀关闭，在不停机情况下就能更换，可见蓄能器管路上球阀的设置与否关系到维护的工作效率。

建议在今后的设计中，应在每个蓄能器管路上增设手动球阀。

9.液压站油箱容积偏小问题：
在目前投产和调试的3台矿渣立磨液压站油箱均存在容积偏小的情况，分析原因，主要是因为矿渣立磨较原投产的生料立磨中的蓄能器数量增多、容积增大以及与无杆腔连接的管路直径增大，因此蓄能器和管路中存储的油液较多，当这些油液排回油箱后导致油位快速升高而出现油液溢出现象，目前处理方式是增加一个辅油箱。

建议在今后设计时，应较准确的计算出油缸容积、蓄能器充氮后容积及管路容积，以便设计出既美观又大小适用的油箱。

以上是对立磨在安装和调试完成后的一些思考和总结，希望部分问题能在今后的设计中得到改进或解决，这对提高产品质量是有益的。

尽管10台立磨均已投产，但对于用户在设备使用过程中所遇到的问题，我们应依然由始至终地详尽而及时地给予答复和协助处理。

这样一来有利于我们了解设备的第一手材料，为今后的设计工作更为详尽和完善提供必要的技术准备，二来可为我们二重集团公司建立一个友好地竭诚为用户服务的形象，利于二重的长远发展。

从立磨设备安装过程中发现，大件加工质量较好，但焊接件质量不高，出现了变形大、焊缝未焊全、现场对接坡口开反、把合螺栓孔对不上等问题，现场虽根据实际情况对出现的问题逐一解决，但增大了现场工作难度、增加了生产成本。

另外，设计上存在考虑不周、零件未按比例画图和组装，以至于在安装过程中出现干涉或接不上现象。

因此建议广大设计人员一定要认真对待，树立强烈的责任心，设计过程中要严格按照比例画图，作装配图时一定要将相关设备（含基础）布置在一起，这样才能最大限度地避
免设计失误。