浅谈返石转筛的制作

郑贺伍

(唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305)

石灰车间返石转筛是纯碱生产过程中灰乳制备的重要设备，主要作用是将化灰机制出的灰乳进行精细化分离，筛分出未消化的块状生石灰送至返石仓，准备二次煅烧。该设备经多年的超负荷运行，筒体腐蚀严重，筛分部位壁板不均匀减薄现象突出，经过多次检修后，造成筒体偏重，运转失衡，对设备的安全运行造成了较大的影响，同时，生产效率也出现较大幅度的降低，为此，公司决定由我车间制作新的转筛。

1 设备特点及制作难点

返石转筛由筒体、传动轴和螺旋叶片(以下称绞龙)共三部分组成，净重2 880 kg，结构简图如图1所示。筒体的主体为圆锥形，采用钢板卷制，并开有三角形布置的φ30圆孔900余个，用以筛分石灰石块；与锥体相连的进料部分为圆筒，用钢板卷制；由12根支腿支撑的传动轴长度4 500 mm，结构形式为中间段空心轴与两端实心轴头焊接连接，通过十字滑块联轴器与减速机连接作旋转运动。为保证安全稳定生产，要求其运行过程中保持转动平稳，不能出现较大的偏重、振动和轴向窜动现象。因此，在设备制造中，需要采取一定的技术手段，通过精确作业，对筒体(含锥体)的圆度偏差、绞龙的旋向、传动轴的加工精度等严格控制。各部件组对完成后，还须至少4次的静平衡试验，试验合格后方可交工验收。

1.传动轴 2.角钢圈 3.圆筒 4.绞龙 5.锥体 6.支腿 7.角钢加强圈图1 返石转筛结构简图

2 施工过程

2.1 板材下料

1)钢板下料前对外观进行了检查，其表面没有锈蚀、裂纹、夹层等缺陷。

2)钢板划线准确、清晰，组装工艺需要的排版编号、中心线、开孔位置中心线、锥形展开料成形工序中滚弯所需的放射线及一些重要的切断线，均使用样冲和记号笔作出了详细标记。

3)板材下料采用氧乙炔为气源的数控切割机，切割后其边缘加工面平滑、无熔渣和氧化皮，未出现分层、裂纹和夹渣等缺陷。焊缝坡口形式为V形，坡口角度55±5°，坡口钝边≤2 mm。

4)直段筒体下料尺寸允许偏差按表1规定进行检查，确认合格。

表1 筒体壁板尺寸允许偏差(单位：mm)

5)锥体制作用的单块扇形板下料尺寸的允许偏差按表2规定进行检查，确认合格。

表2 扇形板尺寸允许偏差(单位：mm)

2.2 管材下料

1)传动轴制作所需的无缝钢管下料前对外形尺寸进行了检查，钢管的直线度≤1 mm，管口端面椭圆度≤0.5 mm。

2)钢管上划好组装工艺需要中心线、开孔位置的中心线，均使用样冲和记号笔作出详细标记。

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3)管道下料采用带锯床切割，完成后采用车床按尺寸进行内孔加工。

2.3 绞龙下料

1)绞龙下料时，按照图纸要求的左旋旋向及导程尺寸进行展开放样，为提高尺寸精确程度，使用了AutoCAD进行计算机放样。

2)绞龙下料同样采用数控切割机，经检验，下料尺寸较氧乙炔手工气割下料的精度，有显著提高，为高质量完成绞龙制作安装提供了保障。

2.4 筒体预制

1)返石转筛的筒体制作包括圆筒和锥体两部分，要求在传动轴安装前，圆筒和锥体应预先装配在一起，包括角钢圈、角钢加强圈的安装。

2)为保证筒体制作质量，筒体板料下料时预留直段，卷制完成后气割去除。预弯及卷制过程中板料弯曲方向与卷板机压辊轴线垂直，并用弧形样板检验；扇形板卷制时中心线与卷板机上轴辊轴线平行，并用弧形样板检验。

3)筒体卷制成型后，采用与筒体焊接相同的焊条点焊固定接缝。筒节在焊接前，对筒节进行校圆找正，圆度偏差≤2 mm。

4)直段与锥体的组装间隙≥2 mm，各段的纵焊缝沿顺时针方向错开，距离300 mm以上，环缝的错边量(筒体外壁)≤2 mm。

2.5 传动轴预制与安装

2)传动轴安装。 传动轴的安装是本设备制造的关键环节，安装精度直接影响到设备的安全稳定运行，故对其安装质量有较高的要求。

①安装前再次检验了传动轴的同轴度及直线度，各工艺尺寸及形位公差数值未发生变化。

②传动轴安装前，在平台上制作找正支架并将筒体放置其上，筒体距离平台≥100 mm，利用水平尺对支架及筒体分别进行水平找正，如图2所示。

图2 找正支架示意图

③筒体找正后，根据传动轴安装尺寸在两轴头轴颈处安装支架各一个(此支架同时作为设备静平衡试验用)，每个支架在长度方向都进行水平找正，不平度≤0.1 mm。同时要保证两支架的水平高度一致，且两水平面不平行偏差≤1 mm，如图3所示。为便于轴定位，在轴径的一侧处安装限位挡块，用于轴的定位安装。轴定位后，在轴径的另一侧处再安装一个限位挡块。

图3 静平衡试验示意图

④传动轴定位后，即进行支腿的安装。为便于安装，支腿的下料尺寸较图纸尺寸小2～3 mm，禁止强行组对，以防传动轴发生位移。支撑垫板与筒体焊接后，再与支腿连接，所有焊缝均采用连续焊。

2.6 绞龙安装

1)绞龙旋向为左旋，即绞龙按顺时针方向旋转。绞龙制作采用拉伸法，利用天车配合作业，按导程尺寸拉伸成型。

2)绞龙安装采用划线分片安装，每个导程内12块。即安装前需在筒体内壁依据导程尺寸进行左旋方向的螺旋线划线，然后按螺旋线运动轨迹进行安装。

3)绞龙安装完毕并对其尺寸复验后，与筒体焊接。

2.7 设备静平衡试验

静平衡试验原理：静平衡是利用重力对不平衡量的作用而进行平衡校正的。因此，给静平衡架上的设备施加一个外力，使其转动，并记录下停止转动的位置。然后多次转动设备，根据其停止转动后所停留的位置，就可判断出该设备沿轴向的质量分布是否均衡，即设备是否存在偏重现象。

试验过程：

1)将筒体支架和传动轴限位挡块全部拆除，并在静平衡支架上安装导轨。导轨使用钢管制作，试验前导轨表面除锈并涂以3#锂基脂润滑油，用以减少设备滚动时的阻力。

2)转动筒体，记录下其停止运动时铅锤方向上最低端的位置，并用记号笔进行划线标示。然后，分4次转动设备，依次观察并记录设备停止运动后铅锤方向上最低端的位置。

3)根据记录，筒体4次停止运动的位置均与首次记录的位置不相同，且筒体4次停止运动的位置也不相同，证明设备不存在偏重现象，满足设备制作的技术要求。

3 结 语

该设备之前均为外委加工，不仅制作周期长，而且采购成本高。通过车间自主加工，投入精干技术力量，采用精确高效施工，特别是采用了AutoCAD放样及静平衡试验，有效保障了叶片加工精度和设备投用后的平稳运行。