烘干机筒体窜动分析及调整处理

程从山，李 江

（马鞍山钢铁股份有限公司 港务原料总厂，安徽 马鞍山243000）

马钢块矿烘干系统有一台3.8 m×35 m 烘干机，自2014 年投产运行以来，发生过多起筒体上下窜动现象，对烘干筒本体及支撑件和燃烧室构成很大影响。轻微向下窜动对筒体挡块磨损较大，挡轮过载运行；轻微向上窜动影响筒体平稳运行；而过度窜动可能造成烘干筒及燃烧室的重大设备事故。经过多年的实践经验总结了一套烘干筒窜动调整方法。

1 筒体窜动现象描述

（1）筒体向下窜动

筒体长期向下窜动：轮带与大拖轮未完全接触，造成大拖轮磨损成喇叭形（见图1）；轮带上下挡块磨损、轮带侧面磨损（见图2）；驱动齿轮啮合不完整，错位啮合（见图3）；回转大齿轮与护罩干涩，连接螺栓及侧面磨损护罩（见图4）。

图1 上轮带与大拖轮错位30%实物图

图2 下轮带与大拖轮错位20%实物图

（2）筒体向上窜动

筒体向上窜动： 筒体上端部干涉头部进料口和燃烧室及烟道（见图5），大齿轮回转与护罩干涩，连接螺栓及侧面磨损护罩（见图6）。

2 窜动可能造成的设备故障及事故

筒体主要发生上下窜动现象，但窜动引起的设备故障各不一样。

图3 齿轮啮合不完整实物图

图4 大齿轮侧面及螺栓与护罩磨损干涩实物图

图5 筒体端部挤压燃烧室及烟道实物图

图6 大齿轮磨损上游挡板护罩实物图

2.1 向上窜动

筒体向上窜动过量、未及时停机，筒体上游端部将挤压烟道，造成烟道垮塌等事故；筒体运行速度快达3.7 r/min，窜动过量筒体在快驱惯性作用下也可能造成大齿圈脱落小齿轮或者筒体轮带脱落大拖轮。窜动后大小齿圈啮合面将减少，啮合的齿轮齿面切向力将加大，可能造成齿轮断齿。

2.2 向下窜动

筒体向下窜动过量、未及时停机或调整，筒体轮带可能将下游液压挡轮轮轴挤断或内部轴承挤碎（2017 年9 月已发现底部轴承有比较严重的磨损）；也可能造成液压挡轮底座开裂脱落等问题。

筒体向下窜动过大时齿圈将磨损挤压齿圈护罩，窜动后大小齿圈啮合面将减少，啮合的齿轮齿面切向力将加大，可能造成齿轮断齿。

3 筒体窜动原因分析

筒体以与水平方向成一定的斜度安装在拖轮上，由于窑体本身重力的作用以及基础沉陷不均，筒体弯曲，轮带与拖轮不均匀的磨损，以及四只上下游大拖轮失去受力平衡，调整不到位、异常移位、驱动齿轮故障，特别是轮带与拖轮接触表面之间摩擦力的变化等原因引起。轮带与拖轮接触面之间的摩擦因素与筒体转速、气温升降、表面有无油水、灰尘以及本身的磨损程度有关，这些因素在生产中是不断变化的，即使是调整好的筒体，在运转过程中也会上下窜动。如果筒体在有限的范围内时而下、时而上的窜动，保持相对稳定，这是正常现象，可以防止轮带与拖轮的局部磨损，如果只在一个方向上做较长时间的窜动，则属于不正常现象，必须加以调整。

根据烘干筒工艺要求，烘干筒存在一定的斜度，支撑筒体的拖轮也和筒体有一样的斜度，筒体在空载时重力为G，其重力在轴向分力为F，筒体在重载时重力为G1，其重力在轴向分力为F1[1]，四只大拖轮在轴向摩擦力为 f1、f2、f3、f4，液压挡轮轴向推力为 f5（见图 7）。

图7 筒体受力分析简图

空载运行：理论上筒体在正常运行时，液压挡轮和轮带不接触，液压挡轮只是起安全保护作用，因此筒体的轴向力F=f1+f2+f3+f4，在此平衡状态下空载运行。但当四只拖轮一只或数只发生偏移时或接触表面摩擦系数变化时，其轴向推力F 将发生变化，可能出现 F＞f1+f2+f3+f4 或 F＜f1+f2+f3+f4，此时筒体将发生向下或向上窜动。

重载运行：重载筒体运行最佳的效果，液压挡轮是和轮带轻接触，液压挡轮轴向推力f5 发挥较小作用（避免轮带与筒体挡块挤压、磨损，甚至筒体与轮带相对运动），重载运行时理论受力为F1=f1+f2+f3+f4+f5，但实际上由于筒体内物料较重F1＞f1+f2+f3+f4+f5 是常态。此种状态下对轮带、挡块、液压挡轮的作用力较大，造成严重磨损（现场两次已更换和调整的轮带及挡块即由该原因造成）。

4 调整方法

筒体窜动的调整分为轻调和重调，首先仔细查看各拖轮底座及螺栓有没有松动或移位，大小齿轮及啮合有无异常。在确认无异常后即可进行调整。

4.1 筒体向下窜动调整

若窜动量不大，轮带与筒体挡块挤压不严重，空运行时下游轮带对液压挡轮挤压接触轻微，可以采用轻调来处理。

方法：快驱空载运行筒体，手动调节液压挡轮，将轮带及齿轮推调至合适位置；清除上下游轮带及拖轮上油污，拖轮水槽保持一定水位。

若窜动量较大，轮带与筒体挡块挤压严重，甚至轮带与筒体发生相对转动，液压挡轮出现压力过高、溢油等情况，就需要采用重调。

方法：当筒体向下（右）连续窜动（见图8），松动拖轮组装及底座的螺栓，将调节螺栓2 少量拧紧，调节螺栓1 少量松退，使拖轮轴线与筒体轴线扭动一定角度，螺栓调整后拧紧底座螺栓启动慢驱运行不少于20 min，观察筒体或轮带（标记）是否向上移动，若向上滑移了一定距离，即可点动开启快驱，由于推力作用 F＜f1+f2+f3+f4 筒体将向上（左）滑移。若慢驱运行20 min 筒体（标记）未向下移动，需继续调整调节螺栓2 拧紧、螺栓1 松退，然后重复以上动作，直到筒体下游轮带移动到与液压挡轮轻接触为止。完成调整后拖轮底座螺栓及两侧顶丝必须复紧。

图8 调整简图

4.2 筒体向上窜动调整

若窜动量不大，没有继续窜动的趋势，可以采用轻调来处理，调整摩擦系数的方法。

方法：将一定的润滑油脂涂抹到上下游拖轮及轮带上，做好筒体或轮带标记，慢驱运行不少于20 min，观察筒体或轮带（标记）是否向下移动，若向下滑移了一定距离，即可点动开启快驱，由于润滑作用摩擦力变小F＞f1+f2+f3+f4 筒体将滑移至下游与液压挡轮接触至F1=f1+f2+f3+f4+f5[2]。

若窜动量较大，且有继续向上窜动的趋势，采用轻调未起到理想的效果，可采用重调。

方法：当筒体向上（左）连续窜动，松动拖轮组装及底座的螺栓，将调节螺栓2 少量松退，调节螺栓1少量拧紧，使拖轮轴线与筒体轴线扭动一定角度，螺栓调整后拧紧底座螺栓启动慢驱运行不少于20 min，观察筒体或轮带（标记）是否向下移动，若向下滑移了一定距离，即可点动开启快驱，由于推力作用F＞f1+f2+f3+f4 筒体将滑移至下游与液压挡轮接触。若慢驱运行20 min 筒体（标记）未向下移动，需继续调整调节螺栓2 松退、螺栓1 拧紧，然后重复以上动作，直到筒体下移到合适位置。完成调整后拖轮底座螺栓及两侧顶丝必须复紧。

4.3 重调整时注意事项

（1）每组拖轮应同时进行调整，以保证两拖轮轴线平行，严禁将拖轮调整八字形。调整拖轮应使调整的对数为最小对数，调整的角度为最小角度。严禁将托轮组队筒体中线先呈不同方向调整。

（2）每次旋拧螺栓不得超过60°，应逐步达到合适，拖轮轴线扭角不能超过30′。

（3）调整结束后，需空载运行不少于30 min，现场观察轮带及大小齿轮运行情况。若出现急速上下窜动需立刻停机。

（4）为了防止筒体在运行过程中突然发生窜动而造成设备事故，在上游轮带处安装了上下游限位（已并入运行系统），若发生烘干筒突然停机等现象，需第一时间查看上游轮带是否过限位，若是轮带过限位造成停机，需安装以上步骤对烘干筒进行调整。

5 后期工作

为了防止烘干筒窜动过量，特别是可能引起重大设备事故的向上窜动，必须制作安装上游液压挡轮，同时对下游液压挡轮液压站进行优化改造。在上下游液压挡轮安装调试完成后，需要对筒体再进行一次重调整，使筒体在空重载状态下时而上窜动，保持相对稳定。