冶 金 动 力 ２０１６年第４期 总第１９４期 唣 一啦 ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＰＯＷＥＲ 劫 啦 烧结大型圆筒混合机传动系统改造 程 宇，武云峰，李振波，杨鲁光，陈继伟，朱锋涛 （山．东钢铁股份有限公司济南分公司炼铁厂，山东济南２５０１０１） 【摘要】针对４００ ｍ 烧结大型圆筒混合机减速机频繁发生二段轴轴承损坏，减速机齿轮断裂，开机超负 荷等事故，通过对事故案例进行分析，与同类型设备进行比对，找出事故根本原因系减速机选型过小，承载能力 不足，并对其进行了优化改造。 【关键词】圆筒混合机；减速机；传动系统；承载能力 【中图分类号】ＴＦ３２５．２ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】１００６—６７６４（２０１６）０４—００６５—０２ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｒｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｌａｒｇｅ Ｓｉｎｔｅｒ Ｄｒｕｍ Ｍｉｘｅｒ ＣＨＥＮＧ Ｙｕ，ＷＵ Ｙｕｎｆｅｎｇ，ＬＩ Ｚｈｅｎｂｏ，ＹＡＮＧ Ｌｕｇｕａｎｇ，ＣＨＥＮ Ｊｉｗｅｉ，ＺＨＵ Ｆｅｎｇｔａｏ ｎ佩Ｂｒａｎｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎａｎ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｏ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｔ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ ｏｆ ｂｅａｒｉｎｇ ｄａｍａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ－ｓｅｃｔｉｏｎ ａｘｅｌ，ｇｅａｒ ｃｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｏｖｅｒｌｏａｄｉｎｇ ｓｔａｒｔｕｐ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｒｅｄｕｃｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｄｒｕｍ ｍｉｘｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ４００ ｍ ｓｉｎｔｅｒ，ｔｈｅ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｎｓｕｆｉｆｃｉｅｎｔ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｄｕｅ ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｉｚｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｅｒ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｏｕｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｃｉｄｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｓａｍｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ． 【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｄｒｕｍ ｍｉｘｅｒ；ｒｅｄｕｃｅｒ；ｄｒｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍ；ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ １ 前言 表１ ２＊圆筒减速机事故统计表 济钢４００ ｍ２烧结产线共有两台大型圆筒混合 时间 事故原因 机装置，是烧结生产中原料混合制粒和输送的重要 ２００９．１１．６减速机二段轴轴承损坏 环节，圆筒混合机的运行作业率直接决定烧结矿产 ２０１０．２．３—５计划检修更换高速轴轴承３个 量的大小与质量指标。两台圆筒混合机是将按比例 配制好的混合料加水润湿、混匀及制粒，调制成成份 ２ｏ１ ｏ．１ １ 乒塞 机会将南高齿减速机更换为宁波动力减速机， 均匀、水分适宜、透气性良好的混合料供烧结机使 ２０１ １．６ 圆筒减速机振动严重超标，停机检查轴承 用。１ 圆筒筒体规格０４４００ Ｘ １８０００ ｍｍ，筒体装配 ＺＵＩ９Ｎ１．， ２轴齿轮打齿， 圆筒减速机高速轴轴承损坏，更换为南高齿减速机，二段轴轴承损坏，原减速机返厂维修 二段 重量１４４００ ｋｇ， 圆筒简体规格０５１００×２４５００ ２０１１．９．２ ２ 圆筒减速机振动严重超标，更换高速轴、二段轴轴承 ｍｍ，筒体装配重量２１３１４９ ｋｇ。自２００９年９月４００ ２０１２．６ ２ 圆筒减速机三段轴齿轮打齿 ｍｚ烧结机投产后，两台圆筒混合机传动系统连续出 现减速机轴承损坏，减速机齿轮打齿等事故，严重影 通过事故统计情况来看，减速机二、三段轴轴 响了烧结生产的稳定运行。由于４００烧结机所处特 承、齿轮齿面频繁出现故障，是导致事故频发的主要 殊地位，直供３２００ ｍ３高炉的烧结矿用料，一旦发生 原因，与此同时，１ 圆筒减速机也曾发生过同样的事 比较大的设备事故，势必会影响３２００ ｍ 高炉的用 故。前期我厂工程技术人员通过研究分析，按照三个 料，而落地料或者倒运的烧结矿会给高炉生产带来 步骤完成对设备故障的排查和治理。第一步：落实减 负面影响，引起高炉生产不顺，造成损失十分巨大。 速机备件、内部零部件、轴承等质量水平是否符合实 ２事故原因分析 际要求；第二步：利用较长时间的计划检修，使用水 表１为２ 圆筒减速机投产以来事故案例统计 平仪等先进仪器重新对传动系统进行精细安装找 情况。 正，观察其运行效果。第三步：确定减速机所选型号 冶 金 动 力 ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＰＯＷＥＲ ２０１６年第４期 总第１９４期 与实际生产负载情况是否匹配。 ３方案选定与实施 ３．１基本方案选定 为进一步提高圆筒减速机的运行效率，采用性 能更加优良的宁波动力减速机，但效果并不理想，事 故的频发现象仍然没有避免，通过不同厂家减速机 间的反复更换试验，最终判断减速机备件质量问题 并非事故发生的根本原因。项修期间，圆筒减速机隐 患进入第二阶段的排查，通过使用精密仪器对圆筒 传动系统进行精细安装和找正，使传动系统达到了 较为稳定的运行状态，但其结果事与愿违，圆筒减速 机传动系统引发的故障仍在发生，一时间圆筒减速 机隐患成为制约整个烧结生产顺行的一颗毒瘤。 随后我厂工程技术人员结合前期试验未果的情 况，通过充分的分析和讨论，初步判定故障的原因系 减速机负载过大，即实际生产负荷超出减速机的额 定承载能力。为验证这一结论的正确性，技术人员利 用一周的时间对减速机实际运行中的承载情况进行 精细计算，终于找到了设备故障频发的根本原因。有 了前期可靠的数据证明，我们很快确定改造方案：重 新设计减速机选型，提高其额定负载能力。 ３．２方案实施过程 根据设备现场的实际工况条件，在制定改进计 划前我们遇到一些困难，例如空间狭窄不便施工、扩 大选型后减速机无法安放、减速机底座尺寸不合适、 施工时间不充足等问题，为实施改造带来很大难度。 最终经过反复研究论证，制定出一套最为合理的实 施计划： （１）通过计算圆筒混合机的实际负载情况，重新 确定减速机的选型：１ 圆筒减速机由ＺＳＹ５６０型加 ’ ７ＳＹ８００型，２ 圆筒减速机由ＺＳＹ７１０型改造加 人＿ ＺＳＹ９００型。 （２）通过现场测量，对影响新型减速机安装的辅 助设备设施采取临时性拆除的方法，待改造完成后 再恢复安装。 （３）设计人员根据新型减速机的外形尺寸、中心 高、中心距等参数，确定其安装基础底座的尺寸，并 绘制图纸。 （４）通过查阅原设计图纸，确定现场减速机、电 机、微动系统等基础底座尺寸，再结合新型减速机底 座尺寸进行校对，最终实现原则上土建基础不动，仅 对钢结构基础进行扩充，将施工时破坏掉的二次灌 浆层重新进行灌浆处理。这样做的目的是为适应生 产，进一步缩短检修工期。 （５）提前测量传动系统原中心高与改造后中心 位置的偏差，绘制装配图纸，便于对小齿轮在内的所 有传动设备快速准确地进行安装找正。 （６）为节约工期，停机前提前拆除微动系统等辅 助设施，对减速机、钢底座等基本尺寸进行仔细核 对，准确无误后进行改造。 （７）保留原用高压电机，为避免设备启动瞬间冲 击过大，不再使用液力耦合器作为软启保护，改为柱 销联轴器，并采用电气软启动控制系统。 ４应用情况 圆筒传动系统改造自２０１２年９月份完成后，运 行至今已有３年时间，经过实践检验，设备运行平稳 可靠，未出现减速机打齿、轴承损坏等现象，设备故 障率为零。通过反复测定，振动指标随改造完成后迅 速恢复了平稳（如图１）。 图１ 各时间段振动值测试 ５结语 我厂４００ ｍ 烧结大型圆筒混合机传动系统改 造，历经３年时间的生产运行检验，效果十分显著， 圆筒混合机作业率达９９％，年创效益达３５０．３７万 元。此次改造由我厂专业技术人员独立设计完成，进 一步提高了技术人员的创新能力，使我厂设备管理 水平得到进一步提升。 【参考文献】 ［１］张键．机械故障诊断技术［Ｍ】．北京：机械工业出版社，２００８． ［２］江耕华，胡来珞，陈启松．机械传动设计手册［Ｍ］．北京：煤炭工 业出版社，１９９２． 收稿日期：２０１５—０９—１７ 作者简介：程宇（１９８７一），男，毕业于机械设计制造及其自动化．学士 学位，机械助理工程师，现从事机械专、Ｉ 技术工作。