烧结机台车起拱现象的分析及处理

   一、前言

   在带式烧结机使用过程中不可避免的会出现各种问题，一旦出现问题就会影响生产的正常进行，烧结机台车起拱现象是比较常见的一种设备故障，我们要对故障产生的原因进行分析，采取相关的措施进行解决，提高设备的运行效率。

   二、概述

   带式烧结机是烧结生产的主要设备。其工作过程是,由传动装置驱动的头部星轮做连续的转动,将台车由下部轨道经头部弯道抬到上部水平轨道,星轮齿板继续推动台车卡轮,由于星轮不停的转动,连续的推动下一个被抬到水平轨道的台车卡轮,这样就使整个上台车列向烧结机尾运动,当台车到达机尾时,在尾部星轮齿板和尾部弯道的控制下卸下烧结矿。在尾

   部星轮上,由于台车自重以及台车内部烧结矿的存在使得对星轮中心产生一个较大的力矩,该力矩作用的直接效果是在尾部星轮齿板和刚刚经过尾部弯道摆平进入下部水平轨道(回车道)的台车卡轮之间产生一个使该台车向头部星轮运动的推力(推力有一个向上的摩擦分力),这一推力使得该台车追赶上前面的台车列,一起经下部水平轨道向头部星轮运动,由于尾部星轮的转动,使得齿板又推动下一个刚摆平的台车卡轮,如此反复就是烧结机的运转过程。目前,国内使用的尾部摆架式烧结机不论台车大小,在沿尾部弯道返回进入下部水平轨道时都存在不同程度的搭肩起拱现象,即台车后轮上抬,无法与回车道下道轨接触,起拱高度一般在10mm～50mm不等。某公司现有2台40m2烧结机,两台均有起拱现象,起拱高度在40mm以下,因台车起拱带来的一系列问题,对生产造成了一定影响。为此,

   在长期观察分析研究起拱的基础上,提出了减小星轮齿板对台车卡轮推力产生的向上摩擦分力的办法,并在2009年12月2#烧结机中修中进行实施,取得了良好效果。

   三、台车起拱的原因及危害

   1、上平面台车起拱现象分析

   上平面台车起拱主要由于星轮齿板磨损。烧结机上平面台车正常运转时由于星轮齿板施加给台车滚套的力指向轨道,台车一般不会出现起拱现象;但是,随着星轮齿板磨损,台车起拱现象就会出现;头部星轮齿板拨动台车运动,当星轮上的台车旋转到基本水平的位置时与前面刚脱离齿板的台车相接触,两台车端部平行接触,平稳运行;由于齿板磨损,台车与齿板分离时,齿板推进台车的水平距离缩短,星轮上的台车在没有旋转到水平位置前已于分离的台车接触,由于台车端部摩擦力的作用,前后台车锯齿状行进,直到铺上物料的台车重力矩大于摩擦力矩,台车起拱现象消失。

   2、下平面台车起拱现象分析

   倾翻力矩MB是台车起拱的主要原因:尾部星轮施加到下平面台车滚套上的力P过大,远远超过下平面台车正常运行所需的力,由于尾部台车运行受头部星轮运转的限制,使即将脱离尾部星轮的台车产生倾翻力矩,此力矩使台车后轮抬起,在推力的作用下,台车列呈锯齿状向前行进。

   3、回车道上起拱的原因分析

   带式烧结机的传动方式与链传动相似，但传动力方向相反。主动链轮推动上部行车道上的台车向尾部方向运动，上部行车道的台车推动尾部链轮转动。回车道上的台车在尾部链轮齿板推动下离开。在头尾链轮上，链轮与台车内侧卡轮啮合，使台车上升下降，沿着弯道翻转，台车车轮间距a相邻两个台车轮距b，与链轮节距t之间的关系是:车之间便

   开始产生一个间隙，在上升及下降过程中，a=t;a>b。从链轮与卡轮开始啮合时起，相邻的台保持着随a,b而定的间隙，就避免了一个台车的前端与另一个台车后端的摩擦和冲击，造成台车的损坏和变形。从链轮和卡轮的分离之前起，间隙开始缩小，由于链轮齿形顶部的修削，因此相邻台车运行到上下平行位置时，间隙便开始减小直至消失，台车就一个挨着一个运动。台车在弯道内受力是变化的，在进人弯道时前卡轮受力拖动台车运行，在出弯轨时后卡轮受力推动台车运行。

   台车进人尾部回车道时，是在尾部链轮的推动下运行，尾部链轮齿板前工作面与台车后轮卡轮接触并产生推力F?。由于摩擦力的影响，从而产生一个向上的摩擦分力F1，随着尾部链轮的旋转，齿板角度继续改变，向上的摩擦分力不断增大，一般情况下卡轮克服与轴套的摩擦力旋转，使台车沿弧形齿面下滑，由下部轨道推出;当卡轮由于缺油及进人

   粉尘等原因转动失灵时，滚动摩擦变为滑动摩擦;向上的摩擦分力F1与推力F2的合力FO克服台车自重F3将台车后部向上托起(受力分析见图1)。

   图1受力分析

   随着尾部链轮的旋转，齿板角度继续改变，向上的摩擦分力方向也随之改变，该摩擦分力继续增大;齿板继续将该台车后部托起，直至台车行走轮顶住出口弯轨的上轨。当台车离开齿板的瞬间，后续台车的前部与之接触，并将其挤住使之无法下落。随着重复摩擦挤压尾部弯道，出口上部弯轨磨损变形，上下轨距逐渐变大，起拱现象会逐渐加剧，（见

   图2）

   图2起拱原因

   四、产生的危害

   1、上平面台车起拱的危害

   (1)随着台车行进,由于台车自重及物料产生的力矩大于台车端部摩擦力产生的力矩,台车重新落回到轨道上,台车端部的相对滑动,造成车体端面磨损。

   (2)由于台车呈锯齿状行进,烧结机漏风严重,一定程度上了减少了烧结矿产量,降低了烧结矿质量。

   2、下平面台车起拱的危害

   (1)回车道上形成锯齿状的台车列运行过程中,由于自重的作用或头部链轮的带动,台车逐渐下滑,或瞬间坠落产生冲击,造成台车端部产生不均匀磨损,降低台车使用寿命;同时冲击力对烧结机钢结构产生较大影响。

   (2)台车在尾部弯轨内形成锯齿,对尾部出口弯轨的上下轨产生不均匀的胀力,加快弯轨的磨损,降低弯轨使用寿命;该不均匀胀力还造成连接弯轨的钢结构变形、断裂等,成为故障多发点。

   五、处理方案

   在烧结机尾部弯道台车出口的整轨上加一与台车起拱高度相等的圆弧过渡段当台车端部后轮被传动齿板托起时,前轮也被圆弧段抬起,通过圆弧过渡,将台车摆正,解决烧结机回车道台车起拱的问题,达到回车道台车安全平稳运行的目的。

   并且加强台车车轮卡轮的润滑,尽可能使用原厂自润滑轴承,减少滚动摩擦阻力,对润滑管路加强巡检。对出问题的润滑管路要及时处理,保证烧结机滑道润滑减少阻力;利用定修时间将磨损的齿板更换掉,确保在烧结机运行过程中齿板对卡轮的力的方向始终与水平轨道方向一致。

   1、上平面台车起拱解决办法

   (1)更换新齿板;当齿冠磨损量v不小于8mm时,更换新齿板。

   (2)台车端部磨光处理,减小摩擦。

   (3)定期检修台车，更换磨出棱角斜面的卡轮、铜套，定期加注润滑脂，改进密封，保证卡轮手能盘动。

   (4)采用外力强制台车下降。在出口轨道处加垫板压紧，让此处轨道出现一定的弧形凸起;同时，在出口处加两条压轨，进口大出口小，将后轮抬起的高度压下。这一方案将拱起高度控制在20mm左右。但这一方案治标不治本，对机架的强度，上部压轨都有影响，同时增加运行阻力。

   (5)将下部直轨适当降低，使台车卡轮轨迹略低于链轮节园，同时修复磨损的里外弯轨，这样有利于台车脱离齿板减少起拱。

   2、下平面台车起拱解决办法

   (1)尾部星轮增设限力矩装置,减小星轮齿板对尾部台车的推力P现场观察发现,下平面台车向头部运动的动力来源于尾部星轮上悬挂的台车,正是这些悬挂的台车对星轮中心产生旋转力矩推动下平面台车前进;因此,尾部星轮增设限力矩装置减小悬挂台车产生的力矩,也就减小了星轮齿板对尾部台车的推力P。

   (2)调整尾部摆架坠陀重量,进一步减小星轮齿板对尾部台车的推力P。

   (3)定期检查台车下挠情况，检查风箱隔板有无刮卡，及早处理。减少台车运行阻力。

   (4)台车跑偏，车轮缘与轨道接触，发生啃轨，运行阻力加大;台车跑偏及早进行治理，跑偏时间久了，滑道、游板磨出了痕迹在治理就困难了。