技术丨Φ4.3m×64m回转窑大齿圈找正方法

前言

回转窑是水泥生产的核心设备，大齿圈是回转窑传动装置中最关键部件之一，其安装质量直接影响着回转窑传动系统的平稳性、回转窑运行的稳定性、窑内衬的使用寿命及回转窑运转率。2017年，某公司年产60万t白色硅酸盐水泥产能置换项目回转窑(Φ4.3m×64m)在安装过程中，弹簧板与筒体连接后出现大齿圈径向与端面跳动公差偏大的情况，经反复调整，有效找正了大齿圈位置。

01

回转窑传动装置情况

该公司特种水泥年产60万t新线回转窑规格为Φ4.3m×64m，基本参数见表1。图1所示为大齿圈局部结构图示，传动齿轮模数为36mm。

表1 回转窑基本参数

图1 大齿圈局部结构

02

大齿圈找正方法

2.1 大齿圈找正

大齿圈由两个半齿轮组成，该新线安装为整体安装，将两半圈组成整体，连接好对口螺栓，测量并校核圆度，整圈吊上就位找正：将大齿圈按12块弹簧板位置标12个等分位置点，其中1-7、2-8、3-9、4-10、5-11、6-12对应大齿圈6条直径，在12、3、6、9点位置安装4个调节块，用于调节大齿圈端面与径向位置，如图2所示。

图2 大齿圈调节块图示

图3 大齿圈跳动测量

图4 大齿圈径向调整

大齿圈找正调节前在一侧安装百分表支架，如图3，在大齿圈径向与端面安装两块百分表，启动回转窑辅传，分别测量12点径向与端面跳动值，根据检测值初步调整大齿圈位置。径向调整方法为用手动葫芦拉动调整块径向螺栓，如图4所示，圈端面调整直接用扳手旋转调节块端面螺栓。

2.2 跳动公差分析及调节方法

大齿圈弹簧板与筒体焊接前，初步调节找正其位置，启动辅传，旋转回转窑，测量12点径向与端面跳动，结果见图5。

图5 焊接前各点端面和径向跳动

图6 焊接后各点端面、径向跳动

回转窑技术文本要求齿圈基准面端面圆跳动公差不得大于1mm，外圈径向圆跳动公差不得大于1.5mm。根据图5检测结果，焊接前端面跳动公差△il=Milmax-Milmin=0.72mm，径向跳动跳动公差△dl=Mdlmax-Mdlmin=0.89mm，可以判断焊接前大齿圈跳动公差满足技术要求。随后立即对筒体与弹簧板进行了焊接，焊接完成后启动辅传，旋转回转窑，测量12点径向与端面跳动，结果见图6。

焊接后端面跳动公差△i2=Mi2max-Mi2min=0.94mm，径向跳动跳动公差△d2=Md2max-Md2min=1.4mm。从数值上分析，跳动公差在技术要求范围内，但是考虑测量误差以及调整块拆除后弹簧片与筒体连接处应力会发生变化，且拆除调节块前的端面与径向跳动值均已接近公差最大允许值，因此视此次焊接后测量的跳动值不满足找正要求。从图6打表数据来看，端面读数在12点最小，8点最大，顺时针方向8点到12点读数依次减小，逆时针方向变化无规律；径向读数在2点最小，10点最大，顺时针方向2点到10点读数基本上依次增大，逆时针方向2点到10点读数也依次增大。由于端面各点跳动变化基本不呈规律，调节在12、3、6、9点位置的4个调节块无济于事，经过一段时间的尝试后无果，在1～2点、4～5点、7～8点、10～11点之间增设4个调节块，重新调节端面与径向位置。

同时考虑焊后变形会影响焊接质量，于是将原焊接切割，第二次焊接采取气体保护焊，尽量减少变形量。分9道焊完成，第1道焊完成后，检测了12个点端面、径向跳动，跳动公差完全满足要求。以后每一道焊都重新检测各点端面、径向跳动，若端面检测数值异常，则在异常点补焊或在该点重新焊接，检测跳动异常时，则小幅度调整接近该点处的调节块，直至读数满足技术要求。弹簧板与筒体焊接整体完成，大齿圈调整完毕，拆除8个调节块，启动辅传，旋转回转窑，测量12点径向与端面跳动，结果见图7。

图7 对中完成后端面、径向跳动

端面跳动公差△i3=Mi3max-Mi3min=0.79mm，径向跳动跳动公差△d3=Md3max-Md3min=1.41mm，此值为焊接冷却后，且拆除所有调节块检测的跳动值，符合技术要求。至此，大齿圈精确找正完成。

03

结语

大齿圈精确找正是一个繁琐的过程，每一个环节都会影响找正结果，在找正调节的过程中必须注意以下事项：

(1)大齿圈找正前，需完成齿圈预装，预装时必须高质量、高标准、严要求，否则对后步精确找正甚至投产后回转窑的运转都会产生消极的影响。

(2)弹簧板与筒体必须在自由状态下紧密贴合，不得强行将弹簧板与筒体固定、铆接，否则，在拆除调节块之后，在弹簧板的作用下齿圈的径向和端面跳动量将会增大或误差超标。

(3)端面与径向打表时，要将检测点清理打磨平整，不能因检测点表面不平而影响检测数据。

(4)筒体与弹簧板焊接应避免在高温下施工，每一道焊完工后都需打磨焊缝、清理焊渣、检测各点端面径向跳动，且每点跳动公差必须小于标准数值。同时人工焊接尽量由一个人完成，当拆除调节块之后，齿圈的径向和端面跳动量可能会增大，但最终不能超标。