浅谈返石转筛的制作

2021-08-18 02:06郑贺伍
纯碱工业 2021年4期
关键词:静平衡锥体下料

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。

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