烧结机台车起拱原因分析及消除台车起拱的途径

王佩

摘   要：在烧结生产阶段，测试回程台车的不同起拱高度，检测其运转状态，并且在停工时获得尾端弯轨面与齿轮面的核心数据，从力学上解析台车起拱的原由，给出调换尾端星轮齿板、调节弯心与齿板缝隙、同步调节水平轨道压轨等解决方案。

关键词：烧结  机台车  起拱原因

中图分类号：U445                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）02（c）-0047-02

烧结机是钢铁公司生产的重要设施。依照统筹，中国75%的炉料由烧结机提供。2000年以后，持续若干年的烧结矿年度产量以20.6%的速率增加，烧结行业开始迅速发展的同时，也让相关行业人员体验到烧结机在钢铁工业领域的关键性。烧结机的关键设备包括排气管道、除尘设备、风箱、骨架、点火设备、喂料设备、驱动设备与机车等。在烧结机的发展历史中，技术业已渐趋成熟。工作质量开始提升，漏风率显著降低，但故障出现得也更为频繁。

1  三轮双轨设备设计

三轮双轨台车起拱的烧结机，其实际运行模式是：弹力压轨在弹性的作用下，给台车压轮往下的压力F，从图1能够看到，台车几欲倾倒，压力F也会出现拦阻机车倾倒的力矩M3。

M3与台车自重形成的防止台车倾倒的力矩M2与星轮齿板施与台车倾倒的力矩M1能够阻止台车起拱，让台车的车轮与水平导轨贴紧。因为弹力压轨与压轮、车轮与车轮导轨都是滚动摩擦，所以台车不会由于压实而出现停滞。这就让台车在导轨上无缝平出，解决了台车起拱的问题，并且让台车端面错误动作，减少了烧结机台车由于轮胎上翘、跌落而出现的台车端面耗损，大幅度提升了台车的生命周期。

根据生产实践与具体生产的状况，在Solid Works前提下构建的烧结机样本模型导进到ANSYS动态虚拟软件中，在模型中增加有关的约束数据、预设求解条件。通过对构建的模型实施仿真解析能够看到问题所在。

通过对构建的模型实施仿真解析，获得烧结机在运转阶段的动态咬合运转流程，与下台车列运转流程，仿真效果图见图2，能够看到台车起拱问题已经解决。

2  台车起拱原由探析

2.1 尾端星轮齿板损耗

台车被尾端星轮从弯轨移出到水平回程轨道，后台车轮卡轮与星轮齿板结合部承受压力，卡轮与齿板的受力结合点在齿板齿端的过渡界面，而且倾向于内弧端;在长时间的运转下，端面开始损耗并形成卡轮陷落的故障，通过加大力度的碰触，卡轮受力点开始改变。

2.2 尾端星轮齿板与弯轨距离的改变

台车卡轮在弯轨中的运转路径直观地影响台车出弯道的视角与时间，齿板与弯轨由于损耗导致距离过大，卡轮活动空间增大，让台车卡轮运转轨迹改变;台车端与回程水平轨道间的角度过大，导致台车卡轮陷落到齿板表层，并且后端台车提早与前端台车接合，无助于台车回落，加速台车起拱现象的出现。

3  台车起拱的解决策略

最为关键的是复原或调换尾端星轮齿板。

3.1 星轮齿板修复

星轮齿板损耗导致卡轮陷落，越陷落，往上的垂直分力F2越大，起拱问题越棘手。所以，短期修理阶段，对星轮齿板过渡弧段实施对焊打磨，让卡轮与齿板碰触点能够往下移动，调整视角a，降低垂直分力F2，最后缓解起拱情况。

3.2 星轮齿板调换

2018年某车间对台车尾端星轮齿板实施调换，彻查接触问题。装设星轮齿板阶段需要确保头尾星轮中央线平行，对南端、北端两端调整左齿板与右齿板的齿轮并让其同步作业，台车平行移出。星輪齿板分成7个二连齿、1个三连齿，需要让齿板左右两端平行对齐，步骤：先把齿轮左端与右端分别调整到轴线正上位置，用划针勾勒出齿中线;寻找到齿轮的正中央直线后，使用细线用来制作重锤线，把左齿板与右齿板的最高齿中线调节到与重垂线重叠;稳固齿板的非铰制螺母，稳固已经调解同步的左右齿轮板。

3.3 调节尾端星轮齿板与弯轨间距

因为尾端正中央位置内轨段与星轮齿中齿根的水平距离过大，通过调节星轮齿板与弯轨间的间距，改善视角移出台车。例如，在某企业2018年年修工作中，将尾端星轮整体移动10mm（烧结机台车东方位，东端是台车尾部，尾端星轮轴承座整体往东移动10mm）。调节后，台车卡轮在弯轨段依照既定路线运动，回程直线间距变长，台车间的推挤效应减弱，台车自然陷落的时间能够被控制。

3.4 调节弯道水平轨道轨距

适当的水平轨道轨距可以针对压轨现象进行调整。例如，上述企业2018年年修时，对弯轨的水平轨道下轨轨距实施调节，根据安装指南并结合现场实践，把轨距调节数据保持在362～365mm，对运转的回程台车轮实施压制，让其稳定运转。

4  实践成效浅析

如，某烧结机回程区域台车在使用前全部起拱，延展了水平运转轨迹，当烧结机尾端摆架台车自动摇摆的空间不够时，会致使台车憋死停工。处理策略使用前、后依次对回程台车起拱实施现场测试。测试数据表明，南端起拱高度，平均值大概是30mm，北端起拱高度平均数据是35mm，特殊测试点出现起拱峰值65mm;2018年2月使用上述策略后，起拱高度从当时的35mm降低到5mm，烧结机电流稳定在40A上下，烧结机运转到现在，成效明显。

5  结语

针对台车起拱的主因，使用调换损耗严重的尾端星轮齿板，高效地对中安装齿板、现场台车在弯轨的运转情况与入射、切出视角实施测试解析，调节齿板与弯轨的距离，在弯道中让台车以科学的视角缓慢推送，让台车有效回程，使用压轨设备对台车的水平运转轨迹进行控制，缓解起拱问题。

参考文献

[1] 刘波.烧结机低漏风综合密封技术及其在宝钢湛江的应用[J].烧结球团，2018，43（2）：48-53.

[2] 曹胜华.承德钢铁360m2烧结机“跑偏”原因分析及治理措施[J].烧结球团，2019，44（1）：28-31，73.