浅谈铸铁造纸烘缸在静平衡试验中的几个问题

岳建新，王建祥，董本万

（河南省锅炉压力容器安全检测研究院焦作分院，河南焦作454100）

浅谈铸铁造纸烘缸在静平衡试验中的几个问题

岳建新，王建祥，董本万

（河南省锅炉压力容器安全检测研究院焦作分院，河南焦作454100）

本文对铸铁造纸烘缸精确静平衡试验中出现的常见问题进行了论述，并对其重要性和试验方法做了详细的阐述，为制造企业在市场不景气的背景下降低企业成本提高制造质量提供了可借鉴的思路。

烘缸；静平衡试验；制造监督检验

随着造纸机械制造技术的进步，我国现代化造纸机械的发展迫切需要造纸设备的维护技术[1]。现代制浆造纸机械几乎全部由大量的旋转件构成，这些旋转件无论在加工制造过程，还是旧纸机改造和造纸生产过程中都需要进行平衡校验。近年来造纸机车速不断提高，幅宽不断增加，在生成过程中旋转件不平衡问题变得愈加突出，已成为亟待解决的重要问题。

铸铁烘缸是造纸设备中用于烘干的重要部件，一般使用压力为0.3～0.8 MPa，温度为143～170℃.为了保证出纸质量，在使用过程中要控制烘缸在转动过程中的振动不能超标。因此，铸铁烘缸在制造过程中要有合理的制造工艺参数，并通过静平衡试验进行校核和配重[2]。以保证其静平衡指标满足要求。

为提高生产效率和车速，在制浆造纸设备技术改造中，往往注重设备的生产能力、脱水能力、干燥能力的提高，而忽视了由于车速提高后带来的平衡状态的恶化问题。因此，辊筒良好的平衡对提高制浆造纸设备的运行水平、生产效率，充分发挥设备的潜能，有着极其重要的意义。本文对烘缸的精确静平衡技术进行了研究，以指导制浆造纸设备维修中辊筒的平衡工作。辊筒是制浆造纸设备中最常用的一类部件，其平衡问题不仅关系到制浆造纸设备工作的可靠性，而且关系到制浆造纸设备工作的稳定性。

1 辊筒的不平衡造成的不利影响

要使机械设备进行转动，必须有持续、恒定的力和力矩；使其进行匀速转动，要使转动设备平稳的转动，其离心力必须平衡。当由于某种原因，无法保证其离心力平衡，或其不平衡状态超过一定的标准时，振动现象就显现出来，振动往往会引起设备本身的精度和可靠性下降、零件磨损、疲劳及噪声，烘缸的振动会影响造纸的质量。由于铸铁是脆性材料，振动严重时会造成托辊断裂等损坏。

烘缸的不平衡会使其转动部件产生附加载荷，使动力消耗增加，配合部件的磨损速度增大；设备工作的可靠性、稳定性下降，断裂的可能性加大，变形及磨损加剧，维修费用增加；设备的维修周期缩短，有效工作时间减少，生产效率降低；加剧振动、噪声，恶化工作环境。

我国轻工业行业标准QB2551-2008第3.6条规定“外径不大于2 000 mm的烘缸转速不大于300 m/min时，以及直径大于2 000 mm的烘缸转速大于100 min时，应进行静平衡校核，其剩余不平衡量应不超过烘缸自重的0.0005.每块平衡块质量应不超过25 kg”[2].

根据以上标准要求，在进行烘缸制造监督检验过程中，将静平衡试验作为一个重要的监检项目进行控制，静平衡试验达到标准要求后，才运行进行下一道制造工序，静平衡试验不合格不予办理监检证书。

2 存在的问题

2.1 静平衡试验架不合格。

QB2551-2008《造纸机械用铸铁烘缸技术条件》4.3条规定“校静平衡时，应采用导轨式平衡装置”。烘缸静平衡试验装置如图1所示。这就要求该导轨式平衡装置首先应该是合格的，即要求导轨的平衡应该符合要求，且在同一平面内，按照静平衡试验工艺去试验，结果是合格的；反之，烘缸的静平衡试验就不能保证试验结果是合格的。但有些制造单位的静平衡试验装置安装是合格的，但在短时间内很快就失去了应有的精度。其主要原因如下：

图1 静平衡试验装置示意图

（1）在烘缸的静平衡试验装置吊装时，对轨道造成不应有的碰撞，使轨道失去应有的精度。

（2）不注重对试验装置的维护，甚至将其当成其它工序的工作台（如油漆，包装等），造成装置上的导轨工作面上有油漆，油污，工具碰撞的疤痕等，导致轨道精度达不到技术要求。

（3）静平衡装置的基础下沉，导致两条轨道不在一个平面上，影响精度。

（4）对静平衡装置管理差，不注重日常维护，导致失去应有的精度，不能及时修理和调教。

2.2 静平衡试验未严格执行工艺文件

静平衡试验按QB2551-2008《造纸机械用铸铁烘缸技术条件》的要求，应在导轨式装置上进行。试验时，将烘缸放置于导轨上，两端轴与导轨接触，如果烘缸的重心不在通过烘缸轴的轴线上，即存在偏心，在重力的作用，烘缸会在导轨上进行缓慢的滚动，直到重心处于最低点时，滚动才会停止滚动；但是在导轨和两端轴间存在摩擦力，故会带来偏差，因此需反向滚动，再确定重心的位置，前后两个重心位置因摩擦力的存在，不会重合，可取其中间位置。用适量的橡胶皮泥或磁铁在重心的中心对称位置进行配重，当符合要求时用配重块（铸铁块）固定在烘缸的缸盖上，然后重新在平衡架上做静平衡试验。如果烘缸在任意位置都能保持静止状态，这就达到了烘缸静平衡的要求（剩余不平衡量不超过烘缸自重的0.0005）。

在监督检验的过程中，发现有部分企业无静平衡试验工艺，有在试验时不按规定的工艺进行，既不用橡皮泥也不用磁铁（有的是管理不善配重的磁铁丢失严重），仅仅凭经验在缸盖上加平衡块，不考虑滚动摩擦的影响，不去从正反两个方向认真确定烘缸的重心等现象。还有些企业虽制定了工艺，过于简单，不能指导实际生产。

2.3 制造过程中静平衡试验的时机问题

在制造过程中，有存在未安装标准的要求在精车后，水压试验前进行静平衡试验的现象。有的在缸面进行粗磨后进行，有的在水压试验后进行。在水压试验后进行静平衡试验会受到未排出的水对于静平衡试验的干扰。

3 结束语

要解决铸铁烘缸制造过程中静平衡试验存在的问题，应该从以下三个方面入手：

（1）制定正确和完善的铸铁烘缸静平衡平衡试验工艺文件，并保证在制造过程中严格执行；

（2）加强设备管理，做到平衡试验装置专人保管，专人使用，严禁在平衡试验装置上做与静平衡试验无关的工作，保证静平衡试验装备的安全；

（3）定期对静平衡试验装置进行精度校准工作，发现达不到预设精度时，要立即修理，坚持精度不合格的的试验装置不准使用的原则。

[1]张辉.造纸机械状态检测与故障诊断技术的应用与进展[J].中国造纸2003，22（11）：51.

[2]中国轻工业联合会.QB 2551-2008：造纸机械用铸铁烘缸技术条件[S].北京：轻工业标准化编辑出版委员会.

Thermal Stress Coupling Simulation Analysis of Brake Drum based on ANSYS

YUE Jian-xin，WANG Jian-xiang，DONG Ben-wan
（Jiaozuo Branch of Henan Boiler and Pressure Vessel Safety Inspection and Research Institute，Henan Jiaozuo 610039，China）

In this paper，using the ANSYS technology of automobile brake drum of the continuous brake temperature distribution simulation analysis，respectively of brake drum under the structure load，thermal load and thermal load and the structure loads of simulation analysis and the results were compared，under the same condition，the double load under the simultaneous action of the brake drum of the maximum stress ratio under the action of loads separately to much larger and provides an engineering method of the brake drum design.

dryer；static balance test；manufacturing supervision and inspection

T S735+.7

A

1672-545X（2016）09-0225-02

2016-06-12

岳建新（1963-），男，河南焦作人，本科，工程师，从事承压类特种设备安全监督工作。