液压挡轮上行阻力过大的原因分析

液压挡轮上行阻力过大的原因分析

1托轮磨损严重

托轮磨损严重，形成中间凹、两端高的“马鞍”状，3档托轮都不同程度地有此现象，使窑上行时阻力明显增加。托轮磨损原因有以下几方面:

1)液压挡轮窑的上行作用方式与普通挡轮窑不同，普通挡轮窑的上行是依靠调斜各托轮轴线、增大托轮面的摩擦系数来产生上推力，基本上3档托轮同步推窑上行。而液压挡轮窑则依靠挡轮推动第Ⅲ档轮带至极端位置后才带动窑体上行，继而带动Ⅰ、Ⅱ档轮带上移。由于该窑安装时轮带和垫板的原始间隙留得较大，使窑的实际行程小于油缸工作行程，因此，经长期运转后，轮带仅能在托轮的中部往复游移，使托轮面局部磨损加剧。另一方面，轮带的上下行程逐渐缩短，托轮两端外圆磨损极少，相应地加速了托轮面“马鞍”状的形成，使窑的上下行阻力增加，形成恶性循环。

2)从窑筒体残留的变形程度与面积可以看出，该窑曾出现过较严重的“红窑”事故。窑体变形后运转振动大，托轮受力不匀，局部接触应力增大，也加剧了托轮的磨损。另一方面，窑体变形、振动也增加了上行的阻力，同时也加剧了轮带与挡圈、轮带与筒体垫板的磨损。

3)窑尾密封效果差(与窑体变形有一定关系)，漏灰较多，落到轮带与托轮面上，加速了托轮表面、轮带与挡圈、垫板的磨损。

4)使用说明书要求窑的上下行速度控制在1mm/min以下，每行10min停留1h。使挡轮分阶段上下行至端点的调控方法，对正常情况下的回转窑是合适的，有利于托轮的均匀磨损，减少油缸中活塞的往复次数，延长摩擦副的使用寿命。但对于轮带与挡圈、轮带与筒体垫板间隙较大的情况，则会因“空程”的影响(即油缸推杆的行程与窑、轮带的行程不相等)使托轮中部更快地磨凹。

2磨损、变形导致受力状态改变

1)由于轮带与垫板、挡圈存在较大的原始间隙，当液压挡轮开始上行时，3档轮带也受力同步上移。但由于间隙较大，轮带与窑体中心线必产生一定程度的倾斜，使轮带与挡圈、垫板的接触面积减少，局部接触应力增大，相对滑动的结果使磨损加剧(即使间隙正常的回转窑，每转中轮带与筒体垫板都有一定的位移量)，形成恶性循环，使上述间隙进一步增大。

轮带往复行程随着轮带与挡圈间隙的增大而减少，加剧了托轮中部的磨损，结果，又进一步阻碍了轮带的上下移动。窑从投产到本次停修的4年间，各档托轮外圆面均进行过现场车削，使托轮直径减少约20mm。由于间隙增大后未及时处理，轮带与挡圈、垫板的磨损和托轮的磨损互相影响，使窑况日渐恶化。

2)窑体变形后运转振动大，挡轮与第Ⅲ档轮带磨损也不均匀，加上托轮中部磨损严重，使窑上下窜动时随托轮磨损曲面升降，阻力增加。第Ⅲ档轮带与挡圈、垫板间隙磨大后，挡轮推动轮带使之与窑体中心线产生倾斜。虽然挡轮使用调心滚子轴承，有微小的自动调心作用，使挡轮与轮带在正常情况下保持较好接触，但当轮带与窑体中心线倾斜过大时，挡轮的受力情况有所改变，如图1所示。由于挡轮与轮带的接触点上移，反作用力G[sub]1[/sub]′对支座O点的弯矩增大，因此，液压挡轮在相同推力作用下，推窑上行的效果比正常间隙情况下差。