创新蒸汽干燥机定位挡轮修复工艺

刘小辉，姚 鹏，陈仕杰

（江西铜业集团有限公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

1 引言

熔炼一系统蒸汽干燥机主要用于对备料预干燥过来的铜精矿进行二次干燥。干燥机托轮挡轮系统主要由定位装置、固定轴装置、旋转装置及定位托轮挡轮组成。干燥机除每周固定停机进行的炉内点检两小时外，一直保持正常运转，长周期运转在挡轮的工作面形成多道斜槽，挡轮作业面斜槽加速干燥机托圈磨损，会造成严重设备故障。

2 检修分析

2.1 故障现象

干燥机在我厂铜冶炼生产工艺线上十分重要，因此对干燥机侧端定位挡轮作业面磨损斜槽的修复至关重要。由于干燥机侧端定位挡轮直径大，转速较慢（24r/min）,摩擦阻力相对较大，长期运转导致作业面磨损形成多道10～12mm深的斜槽，严重影响主动轮运转，造成偏转误差，影响设备正常作业率，如图1。

图1 干燥机挡轮

2.2 现场检修条件

干燥机设备体积大、结构复杂、检修难度大，并且由于作业空间受限以及检修时间紧张，挡轮无法单独拆卸及更换。挡轮作业面的斜槽必须经过车削加工才能去除［1］。挡轮的车削加工要将大直径挡轮装夹在CA6150A车床才能实现，挡轮的拆卸受设备现场检修空间的限制无法单独拆卸，故而无法将干燥机大直径侧端挡轮拆卸运至金工车间进行车削加工。挡轮作业面磨损斜槽的修复严重制约干燥机设备检修的完成率。

2.3 车削加工原理及具备条件

车削加工原理［2］：利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸。车削加工具备的切削三要素：切削速度、背吃刀量、进给量。因此要实现挡轮的车削修复必须实现挡轮的旋转以及刀具的直线进给,如图2。

图2 车削加工示意图

3 创新加工工艺及实施方案

3.1 现场调查

（1）通过现场调查发现干燥机挡轮可做匀速自转，且转速符合车削加工工件做旋转运动这一切削要素，通过现场测得挡轮转速为24r/min，符合CA6150车床加工大直径工件的转速要求。

（2）现场挡轮位置有可利用安装刀架的空间，可在现场安装刀架接近CA6150车削加工操作，实现现场对挡轮进行车削修复加工。

3.2 创新加工工艺、设计可行现场车削修复方案

由于现场无法单独拆卸干燥机挡轮，利用挡轮自转、及现场空间条件设计安装特殊刀架实现车削加工三要素切削速度、背吃刀量、进给量，对挡轮作业面磨损斜槽进行现场车削修复。利用挡轮自转、根据现场空间设计刀架及刀具进给装置,如图3。按照车削加工原理，固定安装刀架、找正刀具中心高位置，手动进给，对挡轮作业面进行车削修复［3］。

图3 挡轮修复现场位置示意图

4 加工方案实施

4.1 设计符合现场安装条件的刀架

利用挡轮自转、根据现场空间位置设计安装刀架及刀具进给装置，确定刀架的固定方式为焊接固定，采用焊接性能较好的45钢板制作，刀具进给装置与刀架采用螺杆连接且底部利用垫片调整刀具进给装置的高度［4］。测量好工件中心高的进刀尺寸，计算出刀架的尺寸为高430mm，宽245mm，如图4。

图4 安装刀架示意图

4.2 现场刀架及进给装置安装

按照设计尺寸及形状制作好刀架及组装手动进刀装置，按照计算出的中心高尺寸利用螺母垫片调整好刀具进给装置高度，采用焊接方式将刀架安装在现场，如图5。刀架制作钢板采用45钢厚度25mm，厚度不易大于25mm以满足刀具车削加工刚性、避免车削加工时产生振刀即可，方便焊接处在加工完成后割除恢复现场［5］。

图5 安装后刀架

4.3 模拟车床加工，对挡轮作业面进行车削修复

测量定位挡轮的实际尺寸、可作业面积、确定挡轮转速及磨损程度，利用测得数据结合CA6150车床车削参数选择合适的车削吃刀量及进给速度，手动进给对挡轮作业面斜槽进行修复。手动进给的过程中为了避免刀具的振动，对10～12mm斜槽分多次车削加工，如图6。每次车削吃刀量小于5mm,进给宜采用慢进给保证加工面的光洁度值，完成挡轮修复［6］。

图6 现场车削修复

5 结束语

通过对干燥机挡轮现场情况充分分析及修复要求研究后创新了加工工艺。新加工工艺在满足切削加工工艺要求的同时避免了设备的拆卸及运输，在设备作业现场简易地实现了车削加工，解决了现场检修无法完成的设备修复。且在修复完成后临时刀架拆除简单，恢复时效高。设备正常运转后反馈效果较好，彻底解决干燥机托圈磨损问题，提升了设备作业率，保证了生产设备安全顺行。此加工工艺得到实践验证，在类似车削加工中可推广应用。