改进型机械化竖窑料盅启闭装置的应用

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(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

混料机械化竖窑是一种顶部间歇进料并连续产出窑气、底部连续进风并排出生石灰的石灰窑，窑顶保持微正压状态，料盅启闭装置具有控制物料进入窑内作用，同时可防止窑气夹带粉尘的外溢及外界空气进入窑内对窑气浓度造成影响。混合物料经上料卷扬机提升，沿轨道牵引至窑顶，将混合物料倒入旋转料斗内，然后上料车向下运行5 s后，由驱动电机带动旋转料斗转动一定的角度停下，旋转料斗连同布料器在一个工作循环周期内做四次不同角度的回转，而在一个工作循环周期内，布料器可沿圆周不同的点布料。由于旋转料斗的回转，消除了物料在旋转料斗内料面倾斜及块度偏析的影响，从而使物料在窑内横截面上得到均匀的分布，在旋转料斗转动时料盅处于关闭状态，旋转料斗带动料盅及料盅吊杆一起转动，当上料车下行至接料位置时，通过机械联锁装置带动料盅的开启，使混合料经撒石器均匀撒入窑内，因此料盅启闭装置在石灰窑稳定生产上起着很重要的作用，料盅启闭装置结构示意图如图1所示。

1 设备运转时存在问题

料盅启闭装置在使用过程中经常出现如下问题：

1.料盅 2.料盅吊杆 3.旋转料斗 4.支座 5.链轮Ⅰ 6.传动链条 7.杠杆 8.链轮Ⅱ 9.定位销 10.配重图1 料盅启闭装置结构示意图

1)料盅吊杆头部支撑旋转部件结构相对简单，缺少密封、加油润滑的部件，由于石灰窑顶部粉尘较多，粉尘进入滚动体内部，当料盅随转斗一起转动时，进入滚动体内部的粉尘颗粒会造成压力轴承损坏，进而导致料盅吊杆轴头、连接头等部件的磨损，在日常维护中需频繁对各部件定期进行更换。

2)杠杆在吊杆、料盅、护套重力及配重杠杆力作用下，在杠杆中心定位孔处产生应力集中，在频繁交变应力下，杠杆极易断裂。

3)杠杆转动支撑部位结构简单，由定位销与杠杆的中心定位孔进行配合，无润滑装置，在杠杆转动过程中极易造成杠杆的中心定位孔与定位销产生磨损，需对定位销、杠杆频繁进行更换。

4)用于控制配重运行的传动链轮为单排齿，传动链条为单排链条，在上料车惯性冲击力作用下易发生链节折断现象，致使上料拉条等部件损坏。

以上四种问题导致料盅启闭装置检修繁琐，检修工作量大，同时对生产造成了一定影响。

2 技术改进措施及原理

针对存在问题提出改进方案，旨在解决传统间歇式加料机械化竖窑料盅启闭装置因部分部件易磨损、断裂导致装置整体频繁检修的问题，提供一种可延长使用周期的改进型料盅启闭装置。

1)新型料盅吊杆组件包括上部吊杆、紧定锁母、骨架油封、压盖、填料环、轴承、轴承座、下部吊杆等部件组成。下部吊杆通过法兰与上部吊杆进行联接，上部吊杆头部设计出轴承位，将轴承座、轴承、填料环等部件安装在轴承位处，在吊杆上部加工出螺纹扣，通过紧定锁母对轴承组件进行限位固定，同时将吊杆上作用力传给轴承组件。

2)改进型杠杆对其外形结构尺寸进行了改进，通过对其进行力学受力分析，杠杆承受的力集中在杠杆中心定位两侧，在交变应力的作用下产生应力集中，因此在杠杆中心处进行了增强设计，承载能力更强，将其由原来的长条形改为如图2所示，同时对其中心定位转动配合方式进行了改进，增加了圆锥滚动轴承和设置了加油点，可确保杠杆定位准确，杜绝定位轴与杠杆的磨损，如图2、图3。

图2 新型杠杆结构示意图

1.杠杆支座 2.加油孔 3.轴承 4.杠杆 5.压盖 6.定位销 7.紧固螺栓图3 杠杆与杠杆支座配合示意图

3)新型双排链轮组是将原有单排链轮、单排传动链，按相应规格改为双排链轮配合相应尺寸的双排传动链，增强其抗拉强度，如图4。

1.链轮 2.轴承座 3.压盖 4.销轴 5.轴承 6.油封图4 新型双排链轮结构示意图

3 具体实施办法

下面结合附图进一步说明改进技术办法。

参见图5，下部吊杆1与上部吊杆5通过法兰盘进行组接，轴承3安装在轴承座2轴承位内，骨架油封9分别安装在轴承座2、填料环8规定位置，填料环8、上压盖7、下压盖10通过紧固螺栓4与轴承座2组装在一起，，组装的整体与上部吊杆5进行组装，紧定锁母6通过上部吊杆5螺纹扣旋入轴承装配组件内部，对轴承3起到预紧作用，同时对吊杆起限位支撑作用。

1.下部吊杆 2.轴承座 3.轴承 4.紧固螺栓 5.上部吊杆 6.紧定锁母 7.上压盖 8.填料环 9.骨架油封 10.下压盖图5 新型料蛊吊杆组件结构示意图

参见图3，在杠杆4的中心定位孔处加工出轴承位，将轴承3安装在轴承位内，通过压盖5、紧固螺栓7将轴承3紧固在杠杆4的中心定位轴承位处。定位销6穿过杠杆支座1的定位孔和杠杆4的中心定位孔，形成杠杆回转支撑部件。通过定位销6上的加油孔2，将润滑脂加入到轴承3与杠杆4配合间隙内。

4 改进型启闭装置的优越性

与原有技术相比，具有以下优点：

1)料盅吊杆头部轴承座内的轴承由原来的压力轴承改为圆锥滚子轴承，并在轴承两侧安装骨架油封，有效缓解了因承载力不足、粉尘进入造成的吊杆转动部件的损坏。

2)将料盅吊杆设计为由上、下两部分通过法兰联接的吊杆组件，当上部吊杆损坏后，可通过拆卸法兰盘对其进行其更换，检修维护方便快捷。

3)对杠杆应力集中处进行了结构增强、平缓过渡等强化设计，有效缓解疲劳应力对杠杆的影响。

4)将杠杆的中心定位孔与定位销配合方式由滑动摩擦改为滚动摩擦，同时增加了润滑方式，减少磨损，延长杠杆与定位销使用寿命。

5)将配重链轮组中的链轮、传动链条改为双排结构后，在提高其抗拉强度的同时，提高了其可靠性，当其中一排链条损坏时，另一排链还可起到传动作用。

5 结 语

通过结构改造，可以有效的延长窑顶设备部件使用寿命，降低工人劳动强度，且结构简单，方便更换与检修。作为技术人员，针对生产设备存在的问题，通过结构改进与技术创新达到降低能耗，改善工作环境，降低工人劳动强度目的，为公司增产增效发挥作用。