时间：2022-09-27 07:55:03
摘要 辊压机是水泥生产企业必须的设备，很多企业的辊压机在使用中时常发生剧烈震动现象，造成很大经济损失，给生产带来许多困难。本文从辊压机工艺分析入手，结合实际经验认真分析，逐步探索出辊压机震动的主要原因，并针对这些原因逐个制定对策，按照对策对设备进行改造后，取得了良好的效果。
关键词 辊压机；震动；原因；处理
中图分类号U270 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0051-02
山东山铝水泥有限公司新上一条Φ4.3×66m +TSD预热器新型干法窑，日产熟料3 200t/d，水泥粉磨系统采用φ3.8m×13m+HFCG140-65辊压机水泥开路磨系统，台产110t/h。水泥磨系统11月投产使用，经过三个月的调试运行，先后解决了辊压机液压、喂料平衡等问题，生产基本趋于正常。2005年初生产中发现辊压机频繁剧烈震动，出现动辊经常卸压问题；造成回料提升机（NSE300-34.45m，360m3/h）负荷大，数次使提升机液力耦合器易熔塞烧毁，提升机链板、销轴损坏严重。提升机处理好后，辊压机剧烈震动问题仍未解决。因辊压机频繁剧烈震动，运行3个月先后造成以下问题：1）扭矩支撑底座螺栓M42×200断裂频繁，累计更换48件；2）蝶形弹簧损毁较快，更换4组；3）万向节连接轴更换一根；4）行星减速机（XG48-36.5）损坏更换两台；5）扭矩支撑下部固定梁松动，固定梁预埋地脚螺栓M48×1000震断4次；辊压机主机架地脚螺栓M48×1200出现松动，并震断2个。工作时震动很大，以至于远离辊压机的控制室都有强烈震感，甚至连窗户玻璃都发出较大响声。辊压机工作不正常造成极大经济损失，给生产带来许多困难，为此公司专门成立攻关小组来查找原因并解决辊压机震动问题。
1 辊压机系统的工艺简介
HFCG140-65辊压机生产能力平均 210t/h～280t/h，最大300 t/h。辊压机物料来自水泥调配库。水泥调配库包括熟料库，矿渣库，石灰石库，石膏库，粉煤灰库。调配库内水泥熟料、烘干矿渣、石灰石小石子、经破碎的碎石膏经各自库底料斗下的棒阀进入各自皮带秤，通过中控微机设定参数控制物料下料量，按比例配制的混合料进入B650×98200mm上料斜皮带，运至辊压机上部承重计量仓（容量30t），根据设定数据要求通过计量来料重量，反馈控制各皮带秤瞬间下料量。计量仓下部电动闸板阀由中控室微机控制开度，控制入辊压机物料量满足工艺要求。粉煤灰通过固体计量秤——提升机——空气斜槽直接入磨。
辊压机两辊旋转，料位保持在一定的高度上，受重力作用下，料流入两辊间；同时两辊旋转，摩擦力将对物料产生钳入力。受双重力的作用，物料经载荷区，被径向挤压和粉碎后成饼状，通过两辊后，物料下落释放。
通过量的计算公式为：
Q=3600*ρmin *Smin*V*B
式中：
ρmin为密度；
Smin为间隙；
V为辊的转速；
B为辊的宽度。
由公式可知：压力可以调节通过量但是压力不能过小；间隙也可以调节通过量，为了使辊压机与磨机能力匹配，把辊隙设定得很小，物料通过比较小的辊隙，产生了很大刚度的料饼，使得辊压机产生振动；粉磨系统设计为混合粉磨，经辊压机挤压的物料，经磨头NSE300-34.45m提升机提升至SF600/140型打散分级机，粗粉被选出被送回到辊压机继续辊压，但是粉状料多，在挤压过程中，物料被压实，径向挤压区料被压缩困难，料饼刚度增大，加剧了辊压机震动。
2 辊压机震动的原因分析
经过长时间的观察分析，结合辊压机的工作原理，发现造成剧烈震动的原因主要有以下几种：
1）物料中粒度不合适或掺有硬物（铁块）
公司辊压机设计最大入料粒度为80mm，如果物料粒度分布不均或含有大于80mm颗粒较多时，物料的密实度变低，孔间隙大，会加大了震动。颗粒太细，物料直接从辊间流过，会造成塌料，使下道工序的提升机负荷激增而压死跳停，加剧了辊压机的震动。
当物料中掺入硬物时，硬物对辊压物料造成阻碍，加大了辊压的负荷，大大加剧了辊压机的震动。
2）物料中因熟料淋水或矿渣较湿造成物料湿度大，易碎性不好
在进粒度级在10mm～40mm之间且粒度分布均匀，物料水分较小时对辊压效果影响甚微；水分过大，其咬合角亦小，辊压间隙变小，物料通过量变小，并且物料易碎性不好，辊压的功效则大打折扣，同时加大了辊压机的震动。
3）物料中粉状细料较多，当粉状细料大于30%是辊压机震动频繁的主要原因
当粉状细料大于30%，小于60%，并且粒度分配较均匀，易形成包料现象，使大小颗粒互相包容，形成致密饼状，无法进一步挤压，且物料饼很不稳定，造成辊压机频繁无序性震动，使得辊压机剧烈震动，严重时造成回料提升机负荷突然增大，动辊液压系统保护性卸压，造成跳停和设备损坏等事故。
3 辊压机震动问题的处理
通过以上的原因分析，找到了辊压机震动的主要原因，针对这些原因，逐一对症下药，不断摸索试验，创造出了辊压机震动问题的解决方案：
1）针对物料粒度不合适的问题，在称重计量仓的上方安装稳流称重仓装置，该仓能够通过计量打散机回料流量，调节上料皮带上的料量，进而起稳流作用，使辊压机能平稳运转，减少震动。
针对物料中硬物（铁块），在上料皮带中安装干式电磁式除铁器一台，在打散机粗分管道安装管式永磁除铁器一台，并在操作中及时观察，清除硬物，防止硬物进入辊压机。
2）针对物料湿度大问题，将熟料淋水装置由物料淋水，改为雾化水冷却，减少用水量；水渣使用烘干机烘干控制含水量
3）通过前面的原因分析，知道粉状细料多是造成辊压机震动的主要原因。针对细料多这种现象，经过认真研究制定出了技术改造方案，通过进行设备改造，增加粉状细料分离设备，减少细料进入辊压机，从而避免形成物料饼，大大降低了辊压机的震动。设备改造如图实线所示：
新增设备有承重计量仓进风口调节风门、撒料盘装置、集气罩、旋风收尘器、双翻板锁风阀、回料管、收尘管道；充分利用收尘器收尘风量，未增加动力设备。进风口调节风门安装在称重仓壳体上，该风量控制与收尘排风机风门、水泥磨出口风门配合使用，使各处风量平衡，保证水泥磨通风良好、旋风收尘器收尘正常。撒料盘结构如图：
物料自上而下进入撒料盘，气流自下而上冲击物料。该装置能使物料均匀撒落并能使物料受上升气流冲击，带走粉状细料。集气罩作用是使物料进入撒料盘通过收尘气流收集，从而进入收尘管道。旋风收尘器回料管道安装的锁风装置作用是防止系统漏风而影响收尘效果。旋风收尘器为φ2000高效旋风收尘器，收尘管道φ800钢管，收尘器收尘管道系统均需要做保温处理。
4 效果评价
2005年１０月份对辊压机进行了设备改造，增加撒料盘装置、集气罩、旋风收尘器、双翻板锁风阀、回料管、收尘管道等设备，实现了粉状细粉的分离。通过试运行，未出现任何问题。现在辊压机已安全运转两年多，辊压机频繁震动现象基本消除，未出现铰链支座螺栓、蝶形弹簧损坏等现象。
在这运行期间，我们还总结了一些好的经验、技术参数。比如辊压机的挤压力是安全稳定运行的重要因素，其大小会对挤压质量与挤压效果产生影响。经过试验压力设在7.0MPa～8.0MPa，挤压效果最优，震动较小，综合效益也最高。
参考文献
[1]朱昆泉，许林发主编. 建材机械工程手册[M].武汉工业大学出版社，2000，11.
[2]朱龙根主编.机械系统设计[M].2版.机械工业出版社，2001，5.
[3]席伟光，杨光，李波主编.机械设计课程设计[M].高等教育出版社，2003.