回 转 窑 托 轮 的 调 整

回转窑托轮的调整

回转窑的重量占整个水泥厂机械设备总重的20%～40%；它的造价占全厂投资的10%～15%；它的性能和运转情况在很大程度上决定着水泥的产质量和成本。所以，它素有水泥厂心脏之称。许多人这样评价它：只要大窑转，就有千千万万。由此可见，提高回转窑的运转率是非常重要的。

要保证回转窑能够长期安全稳定地运转，从设备维护和正确使用方面来说，调整好托轮是重中之重的一项工作。当前，许多水泥厂最缺乏的技术工人就是经验丰富的看火工和托轮工。因为这些工种技术比较复杂，不是在短期内就能掌握的。许多水泥厂的回转窑因为托轮调整不当，引发了许多重大设备事故。如回转窑下炕，也有称为掉窑的，就是回转窑窑体从托轮上掉下来、轮带顶坏或顶掉挡铁、回转窑发生剧烈振动、托轮和轮带表面出现点蚀、掉碴掉块、裂纹、严重磨损不均、多边形或小波纹和窑体弯曲等，严重时还会引起托轮轴承烧瓦断轴事故，这些都会造成巨大的损失。

调整托轮的目的有三：一是使窑体能够按所要求的规律沿轴向正常地上下往复窜动，以保证托轮和轮带外表面均匀磨损；二是使回转窑筒体中心线在热态时永保一条直线，以使托轮和轮带受力均匀，不产生超载现象，降低功率消耗；三是使各档托轮能够均衡地承受窑体载荷，以保证不产生附加应力，减少或避免机件的过早损坏。如果通过调整托轮，达到上述目的，就必须在理论上进行深入研究，在方法上能够熟练掌握。但笔者在现场工作中发现，全面具有这方面知识的技术人员和技术工人却较少，往往因此将回转窑调乱，进而引发出许多不该出现的问题，甚至造成很大的损失。为此，笔者根据在生产调试、达产、监理和处理有关问题中的体会，对回转窑正确调整进行介绍，供大家参考。

1 窑体运转时轴向窜动的分析

回转窑筒体通过轮带支承在多档支承装置的托轮上慢速回转工作，一般以3%～5%的斜度倾斜布置，绝大多数在3.5%～4.0%之间。当托轮的轴向中心线与窑体中心线平行，在窑运转时窑体就会沿轴向下窜。

曾有许多人提出过这个问题，为什么窑体不转时不下窜而转动时才下窜?下面就从理论分析上来解答这个问题。

1.1 窑体静止时不下窜的分析

设窑体重量为G，包括窑衬和轮带，窑体的倾斜角为α，则窑体沿轴线方向有一个向下的分力G1。由图1可见：

图1 窑体的轴向和径向分力

G1＝Gsinα(kN)(1) G2＝Gcosα(kN)(2)

G1是窑体重量向下的轴向分力，即窑体的下窜力，G2是径向分力，即作用于两个托轮上的合力，由图2可知轮带传给一个托轮上的正压力为：

(3)

图2 一个托轮的受力分析

式中β为托轮与轮带中心连线与铅垂线之间的夹角，一般正常情况下β＝30°。

托轮与轮带接触表面的摩擦力为：

(4)

窑体的斜度一般多用百分数表示，一是因为窑体的倾斜角α很小，二是为了计算方便，所以窑体的斜度不用tgα表示，而用sinα表示。窑体的斜度为2.5 %～5%，即sinα＝0.025～0.05，则α＝1°25′57″～2°51′58″。将α值代入(1)式中，则得G1＝(0.025～0.05)G(kN)。(4)式中的μ为托轮与轮带表面的滑动摩擦系数，对干摩擦，μ＝0.15～0.20，当有润滑时，则μ＝0.05～0.10。将β＝30°，α＝1°25′57″～2°51′58″代入(4)式中便得：

(5)

这就是说，在任何时候永远存在G1＜F，即窑体下窜分力G1永远小于托轮与轮带接触表面间的滑动摩擦力F0。所以，窑体在静止时不会下窜。实践也完全证明了这一点。即使窑体的斜度很大，达到5%时在静止的情况下也不会下窜。

当托轮的轴向中心线平行于窑体的轴向中心线而窑运转时，托轮的受力情况发生了一些变化，与窑体静止时有所不同。这时的轮带除受窑体回转部分重力产生的下窜力G1作用之外，还受有一个垂直于下窜力G1由传动大齿圈带动沿轮带圆周线速度方向的圆周力P t，见图3。

图3 窑体运转时轮带的受力分析

这个圆周力P t用来克服托轮轴承中的摩擦阻力矩M f的，其值为：

(6)

P t—轮带上作用的圆周力，kN；

，一般φ＝0.25～0.40；

r—托轮轴颈的半径，m；

R—托轮的半径，m；

f—托轮轴承的摩擦系数，对稀油润滑的滑动轴承，f＝0.018；对干油润滑的滚动轴承f＝0.004；

α—窑体的倾斜角，α＝1°25′57″～2°51′58″；

β—意义同前，β＝30°。

将以上各值代入到(6)式中便得最大圆周力为