轉窯托輪軸瓦發(fā)熱原因分析與解決措施

王盛凱1，萬亮2，高先梨1

(1.葛洲壩宜城水泥有限公司；2.中國葛洲壩集團水泥有限公司)

01　背景介紹

某公司某生產線回轉窯二檔托輪7#軸瓦發(fā)熱導致被迫減產，通過調整工藝操作，并采取開外排循環(huán)水、風扇吹風、淋冷潤滑油等一系列降溫措施后，設備恢復正常生產。為檢查該托輪軸瓦是否在發(fā)熱過程中產生損傷，利用錯峰生產時間，邀請了托輪檢修外包隊伍對其進行檢查，并對軸瓦進行了刮研處理。但開窯后托輪軸瓦又出現(xiàn)了高溫發(fā)熱現(xiàn)象，導致回轉窯無法提至正常轉速，且托輪軸瓦因溫度過高（Z高達90℃左右）采取了直接淋水的緊急降溫措施，對托輪軸瓦損傷較大。此次設備故障不僅消耗了大量的人力物力，且嚴重影響了熟料的產量和質量。實際生產中，回轉窯托輪軸瓦發(fā)熱主要與其潤滑狀態(tài)、承受的載荷情況有關，下文將主要從這兩個方面分析托輪軸瓦發(fā)熱原因及相應的預防處理措施。

02　托輪軸瓦發(fā)熱的主要原因分析

2.1 潤滑狀態(tài)不良

1.回轉窯冷卻循環(huán)水內雜質過多，導致冷卻水管因堵塞使循環(huán)水流動不暢，潤滑油降溫效果不明顯；內部循環(huán)水管破裂導致滲水漏水，造成潤滑油發(fā)生乳化，因油質劣化使軸瓦溫度升高。

2.托輪軸瓦潤滑油失效需換油時未及時換油，導致潤滑油粘度降低、油變質乳化等。

3.托輪軸密封不良導致滲油、漏油嚴重，使油位下降，或出現(xiàn)油勺脫落的情況，潤滑不足導致托輪軸瓦溫度上升。

4.托輪軸表面粗糙或軸拉絲嚴重（軸和軸瓦部分區(qū)域相當于點接觸），不利于油膜的形成。

5.軸與軸瓦發(fā)生相對移動，軸跟軸瓦重新研磨，導致發(fā)熱。

6.瓦口過小或刮研方法不對，在托輪軸和軸瓦之間未形成良好的楔形空間，無法形成有效油膜。

7.托輪軸瓦通過長時間的使用，瓦與軸的接觸角度越變越大，同時瓦口與軸之間的接觸間隙也越來越小，當其小到一定程度時，潤滑油不能順利地進入軸瓦底部，導致軸瓦出現(xiàn)高溫發(fā)熱現(xiàn)象。

2.2 承受的載荷不正常

1.各檔托輪調整不當或窯內徑向、環(huán)向溫差過大等，導致窯實際各檔中心標高與標準標高偏差過大，窯體中心線出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，從而使各檔受力波動偏大，當超過原有的承載能力后，極易產生軸瓦發(fā)熱現(xiàn)象。

2.輪帶與墊板磨損間隙過大，導致輪帶的變形橢圓度超過正常范圍，或使輪帶與托輪接觸面發(fā)生改變，造成托輪兩端的軸瓦出現(xiàn)受力不均的情況，引起托輪軸瓦高溫發(fā)熱。

3.托輪軸瓦側面與止推盤間隙過?。ㄕＶ狄话銥?-5mm），造成軸瓦的止推盤與軸肩接觸產生摩擦，導致軸瓦發(fā)熱。

4.窯上下竄動速度過快，當液壓擋輪上行的速度過慢且不穩(wěn)定，而下行的速度過快時，則會在軸向產生向下的推力，此力也可使托輪軸瓦間出現(xiàn)相對挫動和摩擦，使托輪軸瓦端面受力過大，油膜破壞。

5.窯內耐火磚使用導熱品種不一、窯皮厚度不均或脫落、噴煤管位置及火焰調整頻繁等導致窯筒體外溫差變化大，窯筒體的徑向溫度差過大，當筒體發(fā)生變形或外溫高對托輪熱輻射大時，造成托輪軸瓦高溫發(fā)熱。

6.窯基礎下沉或地腳、頂絲松動造成托輪位置變化，受力不均極易造成軸瓦發(fā)熱。

03　托輪軸瓦發(fā)熱后的應急處理方案

當托輪軸瓦出現(xiàn)發(fā)熱跡象時，現(xiàn)場設備管理人員應仔細分析原因，并根據軸瓦溫升情況采取能迅速降溫的有效措施，避免托輪軸和軸瓦燒壞與抱死情況的發(fā)生。托輪軸瓦發(fā)熱后具體應急處理措施步驟參考如下：

（一）檢查現(xiàn)場軸瓦溫度與中控溫度是否一致，確認現(xiàn)場軸瓦溫度是否偏高。

（二）當溫度達到50℃以上時用氣管正對發(fā)熱點進行冷卻，并對托輪座架設降溫風扇進行降溫。

（三）檢查托輪軸上的油膜和油勺里的油量，以油勺油量滿杯為宜。

（四）檢查油盤上的油是否流暢。

（五）檢查發(fā)熱點，若發(fā)熱點來源于推力盤與托輪瓦端面間隙小而產生摩擦所致，及時檢查窯是否處于下限位，如果是此原因就手動開啟液壓擋輪將窯向上頂。

（六）當溫度達到55℃以上，開啟外排循環(huán)水，同時觀察托輪軸上的油膜情況，對出現(xiàn)油膜較差的高溫點用小型尖嘴油壺加油。

（七）如若瓦溫不高，油溫較高（超過55℃），可適當開啟壓縮空氣對托輪油進行冷卻，溫度下降到55℃以下停止用氣。

（八）當發(fā)現(xiàn)托輪軸瓦發(fā)熱超過65℃，且仍有上升趨勢時，軸表面溫度較高，可先降低窯速，不斷加入涼的潤滑油，直至托輪軸瓦溫度恢復正常。

（九）觀察輪帶與托輪的接觸情況，觀察軸端止推盤與軸瓦側面的接觸情況，如若接觸異常，且瓦溫持續(xù)上升時，可以考慮對托輪進行微調（未找出引起托輪軸瓦發(fā)熱的原因前，不要輕易調動托輪位置）。

04　托?軸瓦發(fā)熱的主要預防與解決措施

托輪軸瓦發(fā)熱后的應急處理措施能及時有效地降低軸瓦溫度，使其短時間內恢復到正常瓦溫。但如未針對發(fā)熱原因采取有效的預防與解決措施，托輪軸瓦發(fā)熱問題還會反復，甚至采用應急降溫處理措施后也不能使瓦溫恢復正常狀態(tài)。因此針對分析的問題原因，還要求采取相應的預防處理措施。

4.1 潤滑狀態(tài)不良

油量供應短缺或油膜破壞，都會導致托輪軸瓦直接接觸，造成摩擦加劇，引起軸瓦高溫發(fā)熱。因此，根據原因分析，建議對應采取以下措施：

1.檢修安裝時確保瓦座內清潔無雜質，并用壓縮空氣對軸瓦冷卻水管進行吹掃，確保通暢無阻，同時過濾、清除冷卻水內的雜質，經常檢查回水管內是否有回水。

2.使用專用的托輪軸瓦潤滑油，夏季環(huán)境溫度高，選用粘度較大的潤滑油，增加抗壓能力，有利于形成油膜；冬季選用粘度較小的潤滑油，防止“翻瓦”、掛掉帶油勺等事故發(fā)生。潤滑油要求定期更換，發(fā)過熱的軸瓦要求每年徹底更換一次潤滑油；未發(fā)過熱的軸瓦，要求不超過兩年徹底更換一次潤滑油。

3.根據使用周期和使用情況按要求對密封圈進行更換，保證密封圈在使用過程中能保持彈性與完好性，橡膠密封圈建議每年更換一次，使用時間不宜過長，防止因磨損或老化造成設備漏油；在日常巡檢中，應檢查托輪軸承組供油系統(tǒng)的完好性，觀察油勺是否存在松動或脫落的情況，檢查撒油盤泄油是否順暢，如若發(fā)現(xiàn)異常情況應及時組織現(xiàn)場人員進行處理。

4.如果發(fā)現(xiàn)托輪軸表面粗糙，應及時處理，一般是在回轉窯慢轉時用油石進行研磨，嚴重時建議直接更換托輪。

5.采用正確的軸瓦刮研方法，使軸與軸瓦間形成良好的油膜，同時刮研換瓦后，重新開窯時注意規(guī)范工藝操作，提窯速時應每次提0.05r/min，防止提速過快導致軸與軸瓦磨合時間過短而發(fā)熱。軸瓦刮研前檢查瓦背接觸情況，然后按《水泥機械設備安裝工程施工及驗收規(guī)范》JCJ/T3-2017的要求對球面與軸瓦進行刮研處理。

6.探尋合適的潤滑油外循環(huán)冷卻裝置，托輪軸瓦發(fā)熱或油溫高時對托輪油進行應急冷卻（托輪油粘度較高，外循環(huán)冷卻裝置的選用應能保證托輪油的正常流動）。

4.2 承受的載荷不正常

回轉窯托輪與軸瓦之間承受的載荷若分布不均勻，就會導致局部的應力增大，從而難以在接觸表面形成完整的油膜，使之變成邊界摩擦或干摩擦，Z終造成軸瓦發(fā)熱或燒瓦事故。因此，根據原因分析，建議對應采取以下措施：

1.保證托輪與窯筒體組對時的安裝偏差達到規(guī)范要求；保證回轉窯更換筒體時筒體中心的徑向跳動在規(guī)定要求內；回轉窯停窯后應保持慢轉狀態(tài)，防止窯筒體熱變形彎曲。

2.使用噴射專用的高溫潤滑油定期對筒體墊板和輪帶進行潤滑，減少墊板與輪帶直接摩擦帶來的磨損，磨損間隙過大時，建議對墊板加薄墊或直接更換新墊板，以恢復到初始安裝間隙；對輪帶與筒體高溫處進行風冷降溫，使窯體和輪帶的表面溫度控制在正常范圍內。

3.若托輪止推盤和軸瓦側面間隙過小甚至接觸受力時，觀察軸瓦溫度變化，檢查是否為窯向上或向下的竄動量過大導致，并進行相應調整。如需調整托輪應遵循托輪調整要求進行微調，使托輪軸瓦與止推盤之間形成一定的間隙。

4.當回轉窯向上或向下的竄動量過大時，應及時調整液壓擋輪油站油泵的供油速度和節(jié)流閥的泄油速度，使回轉窯筒體恢復至上下均勻竄動。建議回轉窯上行與下行時間周期均控制在8小時，且合理控制液壓擋輪工作壓力，Φ4.8×74m回轉窯控制在6.0MPa左右（上行壓力5-7.5MPa、下行壓力4-6MPa），其它小型回轉窯控制在5MPa左右。

5.有些情況的軸瓦發(fā)熱是窯皮分布不均勻等工藝原因導致的，當工藝操作不當引起軸瓦發(fā)熱時，應設法阻止軸瓦溫升的同時，找出具體原因，從而及時調整工藝數(shù)據與操作方案，使其恢復正常。

6.加強巡檢，針對現(xiàn)場基礎下沉或地腳、頂絲松動造成托輪位置變化的情況，及時預防并進行恢復處理。

05　結語

導致回轉窯托輪軸瓦高溫發(fā)熱的因素很多，如何快速找出原因并及時有效地進行處理，是考驗現(xiàn)場設備技術管理人員綜合能力水平的關鍵。作為現(xiàn)場設備技術管理人員，一是要豐富現(xiàn)場實踐經驗，了解引起托輪軸瓦出現(xiàn)高溫發(fā)熱的潛在原因，并善于總結分析，做出正確判斷，提出合理的預防與解決措施；二是要經常深入現(xiàn)場，在協(xié)助現(xiàn)場崗位工做好回轉窯日常維保工作的同時，及時了解回轉窯的運行狀況與各零部件的磨損情況，并做好記錄，利用計劃檢修時間，對異常情況及時進行維護與修理，以避免導致托輪軸瓦發(fā)熱或燒瓦、翻瓦事故的發(fā)生。

來源：《四川水泥》2020年第9期