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预加水成球盘设计综述摘要：综述了现在机立窑生产水泥过程中的预加水成球的技术要求，重点介绍了预加水成球盘在实际运用中为了实现高效、环保、经济的目的所采取的对盘体、传动系统、刮刀系统的分析、调整和改进，展望了关键词：盘边 刮刀 支架 爆球率 料球 预加水小料球快速煅烧技术，小料球快速烧成技术是立窑煅烧的一项重要技术进步，目前应用十分成功的企业并不多，主要原因是前几年预加水成球系统的控制技术和设备还不太过关，小料球的操作控制要点还没完全掌握，目前预加水成球技术已经发展到第六代产品，设备及控制系统基本过关。这些都是能否取得高产量、高质量料球的保证，从而提高水泥的煅烧质量和产量。 1料球的技术要求及对成球盘的技术调整分析：高质量的料球对成球盘的盘转速、盘倾角、盘边高等的选择和调整有直接的关系。转速高时，成球时间缩短，孔隙率提高，料球炸裂温度提高，爆球率低；转速太高将很难成球。一般取1213r/min。适当增大，可降低爆球率，一般取值在4555范围内。倾角的调整要与盘径、转速、边高综合考虑。一般盘边高H=（0.140.19）D。在不影响成球质量前提下，为降低爆球率，可适当减少边高。2盘体的技术分析与改进： 对于老式的盘边高偏高的盘边改进为盘边高为400500mm的可调式的盘边，从而提高了成球质量和煅烧质量。成球盘使用时间越长，盘底平面和侧平面变形较大，这将增加成球机的工作负荷，极易烧坏电机、损坏减速机和传动齿轮。为提高产量，可对成球盘进行扩径改造，即对改造后成球盘的工艺布局，成球能力、相关参数的调整，以及对成球盘无动力刮刀的改进。成球盘扩径主要是提高成球盘的造球能力和料球质量。确定参数有D=3.2m、盘边高为500640mm、转速为11.14r/min，使用效果理想。对于六边形的刮刀盘在各边上增加刮刀杆，从而增加了刮刀刮削盘面的机会，效果会有明显提高。3传动机构的技术分析及改进：传动装置一般为整个成球盘正常稳定运行的关键。以往采用伞齿轮副传动，传动方式路线为电机皮带ZQ减速机伞齿轮副成球盘。这种传动方式下的球盘负荷较重时会导致的间隙配合的孔键相对运动产生黏附磨损和变形，甚至断齿。现在更多采用直齿轮副传动，也有通过行星减速机直接带动的。预加水成球盘技术的发展，出现了两种典型的结构型式：1.电机皮带行星齿轮减速机直齿轮副成球盘；2.电机液力耦合器摆线针轮减速机直齿轮副成球盘。常用的减速机有三种型式，圆柱齿轮减速机、行星减速机和摆线针轮减速机。其中采用圆柱齿轮减速机较合适，而采用行星减速机和摆线针轮减速机常会出现因球盘起动扭矩大，传动系统刚度不足，故障多，有漏油问题。相对而言圆柱齿轮减速机传动稳定，噪音小，齿面接触稳定，在润滑保养良好的条件下，运转稳定。对于圆柱齿轮减速机，其高速轴伸出端在下侧，唇形橡胶密封圈极易磨损，润滑油大量外泄导致缺油、轴承寿命缩短的问题。改进为将高速轴伸出端与低速轴同在减速箱的上侧，原伸出孔由端盖静密封。改进后密封圈略有磨损，不致大量漏油，从而避免缺油事故。另外，对成球盘减速机输入轴采用花键联接的，因为这样的孔轴联接是间隙配合，所以传动上存在着诸多缺陷。采用平键双键联接避免了在与轴安装时的间隙配合，从而导致的在盘内物料无法卸空的环境下花键由于承受不了较大的惯性力而失效的问题。在强度达到要求的前提下，平键采用过盈配合能保证扭矩的正常传递。4刮刀系统的分析与改进：固定形式底刮刀装置常采用角钢和耐磨钢板制成断面为三角的整体刮刀。其优点为结构简单，便于安装检修，无动力。缺点有成球盘旋转阻力大，振动大，刮刀易磨损。活动形式的底刮刀装置有以下几种：1. 无动力点触式旋转刮刀装置，其结构简单，刮灰阻力小，成球质量相对较高，零电耗，但轴承磨损快，会频繁卡死；2. 电动往复式底刮刀装置，成球盘旋转阻力极小，但结构复杂，需经常维护；3. 电机拖动摆线针轮减速机形式的底刮刀装置，它具有较好的“刮全性能”阻力小，成球质量高，节能效果显著，但结构复杂，故障率高；4. 电机拖动蜗轮减速机形式的底刮刀装置，它可实现全盘清料，有利于料球的自然分级，刮刀阻力小，成球质量好，结构简单，运转稳定，故障率低，但传动效率偏低。41有动力刮刀系统：采用电动刮刀对于支架的刚度和强度有很高的要求，可采用两根10#槽钢拼焊成新刮刀支架。两旋转刮刀中心置于第一象限和第四象限之间，侧刮刀安装在第一象限的盘边中间。下料管定位于第二象限和第三象限之间0.5R处。传动系统采用ZQ型减速机并将三角带轮放在减速机上端。对有动力刮刀所出现的维护困难，诸如轴承烧坏、键槽损坏甚至电机烧坏和小立轴失效进行了观察分析，改进。改进有采用皮带传动防止电机过载烧坏，改立式摆线针轮减速机为WPX型蜗轮减速机，改减速机与轴承座之间的弹性的改为刚性的柱销联轴器，换单列向心球轴承为单列向心推理轴承，改固定刮刀杆的座体为结合面呈半圆形的压板式座体，焊接金属板条以刮除刮刀盘上粘结的潮湿物料，将刮刀与成球盘原有的相对旋转改为同向旋转。这样设备运转稳定，故障率可以大大减小，减轻了工人的劳动强度，节约了费用。也有采用以下结构改进后的刮刀系统，其传动线路是电机通过联轴器传动蜗轮箱固定在蜗轮轴上的皮带轮，通过两根B型三角劈刀，带动固定在正、反丝杆的皮带轮，从而让固定在丝杆上的合金刀片往复运动一达到刮料的目的。此类改进能让刮刀运转平稳，噪音小，故障率低，减少停机时间，减轻工人的劳动强度，增加了成球盘产质量。42无动力刮刀系统：现在为了能向节能这要求上发展，更流行采用无动力式刮刀，其相对于有动力刮刀大大降低了电耗。实际上，成球盘采用固定式边刮刀也存在着成球质量不高和易损坏的问题，需要分析和改进。固定式边刮刀由于所刮的物料量不同使刀角磨损成弧形，最后造成盘角积料过多，加快了刀的磨损。改进方法主要就是采用活刮刀，在机械机构中实现边刮刀随滑柱沿盘边上下移动，当成球盘转动时，盘边即被刮净，从而保证了生产的连续性。 面对无动力刮刀在运转过程中所出现的刮刀杆的刮底作用不均匀，刮刀损坏，成球质量差的问题，在刮刀盘的机架上安装一飞轮从而起到调节刮刀盘转速的作用，使其能稳定运转。这样解决了成球质量差的问题，减低了电耗和制造使用成本。43刮刀盘、刮刀杆和刀头刮刀盘从形状上分为五边形刮刀盘的和六边形刮刀盘。采用圆柱形刮刀杆的五爪无动力刮刀时，即采用五边形刮刀盘，存在刀杆不易夹紧，彻底清盘一次的周期长，清料阻力大，成球盘动力消耗高等缺陷。将其改进为方形刮刀杆和在刀头出焊接耐磨的硬质合金刀头。从而利于刮刀杆的夹紧，缩短了清盘周期，也有利于清除粘附在成球盘面上的物料，减小了成球盘的运转阻力和提高了刮刀的使用寿命。另外采用十爪无动力刮刀，即在五边形刮刀盘各边中间多装配一根刮刀杆，其优越性更加突出。刮刀底焊YT15-A325铜焊合金，作为刀头。刮刀与盘边盘底距离保持38cm。设计一五等分支架，可用角钢（5#和6#）焊接，然后焊卡板把条刮固定在支架上。 使用盘式六爪电动刮刀常常存在动力消耗大，成球质量低，清盘阻力大、周期长，结构复杂、不易维修等问题。可以改进为六边形12爪无动力刮刀，并调整盘转速为避开刀头距离盘底保持在1015mm的距离范围，以减少刮刀运行中的阻力降低主机电流，保证产量要求；在刀头部焊接小型耐磨合金块来减少刀头磨损；采用犁铧式固定边刮刀减少边刮刀阻力，保证成球质量。调整盘转速到11.5r/min，盘倾角在4852的范围内，盘高在550mm600mm的范围内。 也有成球盘采用的曲柄滑块式刮刀装置，此刮刀结构紧凑，最大特点是走动块一定小距离，刮刀就可刮到整个盘面。其变形小，阻力磨损小，提高了料球的产量和质量，减轻了工人劳动强度，有很大的适应性。 结束语：本文所述的设备分析、调整和改进是通过相关的技术报告和实际使用中的取得的。除了在实现成球盘机构的工作稳定性外，在节能、环保和经济性上也做了相关改进。因此这些技术突破与装备改进能对成球盘的设计、制造和改进起到很好的指导作用，有利于预加水成球技术的进一步发展，更有利于机立窑水泥生产的可持续发展。参考文献：1 彭常皓.对老式成球盘的改造J.四川水泥,1996.No.2:3234.2 马正先.合理调整成球盘 降低爆球率J.水泥技术,1994.No.6:5051,32.3 王振宇,孟德忠.清理成球盘边挂泥的办法J.水泥,1996.No.12:59.4 李国权.成球盘减速机的选型J.水泥,1996.No.12:43.5 徐双龙.成球盘减速机漏油的处理J.四川水泥,2001.No.6: 32.6 黄胜.成球盘减速器输入轴的改进J.水泥,2001.No.1:49.7 侯义杰.成球盘孔与轴键联接失效的修复及改进J.工程师园,2000.No.4:27.8 孙德隆,姜勇.成球盘扩径改造的实践及论证J.四川水泥,1998.No.2:2325.9 梁东武.3.6m成球盘传动机构的改造J.水泥,1996.No.3:23.10 郝志东.3.2m成球盘传动装置的改进J.水泥,1998.No.12:4950.11 李银锋.预加水成球盘传动装置的现状及改进J.水泥,1994.No.4:3234.12 黄金平.3.2m预加水成球盘成球刮刀机的改进J.中国建材装备,2001.No.3:1617.13 张贵春.3.2m 成球盘曲柄滑块式刮刀装置J.水泥,2000.No.5:39.14 李升朝.成球盘边刮刀的改进J.水泥,1996.No.12:41.15 赵文涛.成球盘底刮刀传动系统的改进J.水泥,1998.No.11:48.16 杨军.成球盘刮刀的改造J.水泥,2004.No.2:65.17 郭红军.成球盘刮刀系统的改造技术J.水泥,1996.No.12:4243.18 邓清华.成球盘刮料装置的改进J.江西建材,1998.No.1:3132.19 王树华.成球盘无动力刮刀的改进J.四川水泥,1998.No.1:31,25.20 郝志东.预加水成球盘底刮刀装置简介J.水泥工程,1999.No.4:2930.21 阉瑞敏，常敏.水泥工业自动控制预加水成球技术及装备M.江苏科学技术出版社，1990（10）.22 黄有丰.预加水成球技术及其应用M.北京：中国建筑工业出版社，1991（9）
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