輥壓機(jī)扭振的原因和解決方法

時(shí)間：2017-03-22作者：江蘇鵬飛集團(tuán)股份有限公司瀏覽：1697

前言：輥壓機(jī)扭振是指輥壓機(jī)彈性扭矩支承裝置彈性系統(tǒng)的高頻振動(dòng)。其現(xiàn)象是由被擠壓物料的性質(zhì)決定的，由于一些粒度在1~2毫米范圍甚至呈粉狀的混合材的摻入，細(xì)顆粒物料在兩磨輥之間壓力區(qū)發(fā)生物料之間的滑移，使輥壓機(jī)的工作扭矩呈頻繁的脈動(dòng)規(guī)律變化，造成扭矩支承裝置彈性系統(tǒng)的高頻振動(dòng)。

解決扭振現(xiàn)象的有效方式是杜絕細(xì)顆粒物料進(jìn)入輥壓機(jī)。但細(xì)顆粒物料存在的原因不是孤立的，而是由多種因素構(gòu)成。

一、回粉偏多：在返回輥壓機(jī)上方稱重倉(cāng)的粗粉中有相當(dāng)數(shù)量的細(xì)粉，回粉偏多的原因同樣不是一的，大致由下列因素造成。

1、 打散分級(jí)機(jī)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速偏低：風(fēng)輪轉(zhuǎn)速偏低會(huì)造成風(fēng)力場(chǎng)力度不足，大量細(xì)粉無法分離出來而匯入粗料返回輥壓機(jī)，從而造成彈性扭矩支承裝置的振動(dòng)。頻繁的扭振會(huì)損壞彈性系統(tǒng)的彈性元件。

解決方法：適當(dāng)上調(diào)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，強(qiáng)化風(fēng)力場(chǎng)分級(jí)效果。

2、 打散分級(jí)機(jī)環(huán)形通道堵塞：打散分級(jí)機(jī)的環(huán)形通道易于被異物堵塞，諸如鐵絲、棉紗、廢棄膠帶等等。環(huán)形通道是分割布置的，若干通道被堵塞后，大量打散后的物料只能從剩余暢通的通道通過，首先，通過風(fēng)力場(chǎng)分級(jí)區(qū)的物料料幕增厚，料幕內(nèi)側(cè)的細(xì)粉受料幕的阻力增大，難以在通過分級(jí)區(qū)時(shí)在風(fēng)力場(chǎng)的作用下有效改變運(yùn)動(dòng)軌跡而落入細(xì)粉收集區(qū)；再者，堵塞的部分環(huán)形通道由于沒有料幕形成，會(huì)形成一個(gè)風(fēng)力場(chǎng)無阻力自由通過的走廊而形成風(fēng)力的部分短路，參與分級(jí)的風(fēng)力大打折扣，這樣就會(huì)使分級(jí)效果較加惡化。大量細(xì)粉以近乎自由沉降的方式落下，匯入粗料進(jìn)入輥壓機(jī)造成扭振。

解決方法：定時(shí)檢查并清理被堵塞的環(huán)形通道，恢復(fù)料幕的均勻形成。

3、 不合理的工藝流程：一些粒度較細(xì)的混合材沒有直接入磨而喂入打散分級(jí)機(jī)。由于滿負(fù)荷運(yùn)行的輥壓機(jī)已經(jīng)給打散分級(jí)機(jī)喂入了足夠待分級(jí)的物料，額外加入的細(xì)顆?；旌喜臒o疑加重了打散分級(jí)機(jī)的負(fù)擔(dān)，通過打散分級(jí)機(jī)環(huán)形通道的物料形成了過厚的料幕，料幕內(nèi)側(cè)的細(xì)粉在過厚料幕的阻礙下難以有效改變運(yùn)動(dòng)軌跡而落入收集粗料的內(nèi)錐筒體，造成分級(jí)效率的下降，細(xì)粉進(jìn)入輥壓機(jī)后造成設(shè)備的扭振。

4、 篩板堵塞：收集粗料內(nèi)錐筒體錐體部分篩板的篩孔大量卡入物料顆粒，機(jī)械篩分功能弱化。由于篩板篩孔的截面略呈錐形，若篩板安裝不當(dāng)，使大孔徑朝上，小孔徑朝下，則較易發(fā)生篩孔卡料。所以在安裝篩板時(shí)必須注意孔徑方向，應(yīng)使小孔朝上，大孔朝下。

解決方法：整改工藝流程，增設(shè)入磨提升機(jī)，讓粒度較細(xì)的物料直接入磨。此方法適用于粒度已經(jīng)呈粉狀粒級(jí)，無須入輥壓機(jī)擠壓的混合材，如粉煤灰等。

二、物料離析：因細(xì)顆粒物料造成輥壓機(jī)扭振的終源頭是物料離析。在對(duì)輥壓機(jī)的喂料過程中，若細(xì)顆粒物料較多，混雜于較大粒度物料中的細(xì)顆粒物料將不會(huì)與粗顆粒物料均勻搭配進(jìn)入輥壓機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng)，而是在物料離析的作用下粗細(xì)物料之間相互分離：粗料滾動(dòng)，細(xì)料聚積，粗顆粒物料首**入進(jìn)料系統(tǒng)，細(xì)顆粒物在倉(cāng)內(nèi)滯留聚積，此時(shí)的設(shè)備運(yùn)行狀況正常穩(wěn)定，擠壓效果良好。當(dāng)細(xì)顆粒物料滯留聚積到一定程度后以塌落的方式傾瀉而下，此時(shí)，在輥壓機(jī)兩磨輥之間壓力區(qū)受擠壓的均為細(xì)顆粒物料，細(xì)顆粒物料之間發(fā)生滑移，扭矩發(fā)生脈動(dòng)變化，扭振因此產(chǎn)生。

解決方法：

1、低倉(cāng)位操作：將料位限制在稱重倉(cāng)出料口處，形成倉(cāng)空但下料溜管物料充滿，由于倉(cāng)空，物料無粗細(xì)離析細(xì)料聚積的空間，可有效抑制物料離析；下料溜管物料充滿仍能形成料柱保證料壓滿足輥壓機(jī)過飽和喂料的要求。具體操作方式是：將稱重倉(cāng)物料放空，當(dāng)下料溜管空料形成揚(yáng)塵時(shí)逐步提升料位，此時(shí)需要注意的是控制料位的提升速度，以免矯枉過正。待揚(yáng)塵剛剛消失時(shí)說明下料溜管中已充滿物料，但稱重倉(cāng)內(nèi)尚無料位，此時(shí)可根據(jù)輥壓機(jī)系統(tǒng)控制柜稱重傳感器的數(shù)顯表顯示的料位數(shù)值作為系統(tǒng)平衡點(diǎn)穩(wěn)定料位。此方法適用于粒度介于1~2毫米之間，有一定硬度，仍需擠壓的混合材。

2、調(diào)整原始輥縫：在輥壓機(jī)發(fā)生扭振現(xiàn)象時(shí)，由于兩磨輥之間壓力區(qū)充滿細(xì)顆粒物料，磨輥的工作輥縫較被擠壓物料粒度正常時(shí)明顯減小，由于磨輥工作扭矩的脈動(dòng)變化，主電機(jī)工作電流呈較不穩(wěn)定的大幅度波動(dòng)。我們不難發(fā)現(xiàn)，工作輥縫變小是一個(gè)可以利用的特性。我們可以通過調(diào)整原始輥縫的方式抑制磨輥對(duì)細(xì)顆粒物料的壓力，加大原始輥縫：當(dāng)無須擠壓的細(xì)料通過時(shí)，工作輥縫趨向減小，但控制原始輥縫的調(diào)整墊板阻止活動(dòng)輥進(jìn)輥，此時(shí)磨輥相對(duì)于物料的作用接近于卸壓狀態(tài)，細(xì)顆粒物料在壓力明顯減弱的工作狀態(tài)下通過，物料之間在磨輥壓力作用下產(chǎn)生的滑移現(xiàn)象消失，從而消除扭振。

    由于過大幅度地調(diào)整原始輥縫會(huì)影響輥壓機(jī)對(duì)物料的擠壓效果，弱化物料易磨性的改善幅度，盡管在打散分級(jí)機(jī)的分級(jí)作用下，入磨物料的粒度無顯著變化，但由于物料易磨性的原因，多少會(huì)對(duì)球磨系統(tǒng)的產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面影響。我們調(diào)整原始輥縫的具體措施應(yīng)以兼顧完全消除扭振和盡可能保證擠壓效果為原則，尋求兩者兼顧的佳位置。原始輥縫的調(diào)整幅度應(yīng)根據(jù)被擠壓物料特性變化所表現(xiàn)的輥縫差，即設(shè)備正常運(yùn)行與運(yùn)行異常發(fā)生扭振時(shí)工作輥縫的變化量掌握調(diào)整尺度。我們首先根據(jù)輥壓機(jī)系統(tǒng)控制柜位移傳感器數(shù)顯表顯示的輥縫值測(cè)定輥壓機(jī)在正常工作狀況下的工作輥縫的波動(dòng)范圍，假定其輥縫值大致在A1~ A2之間；然后測(cè)定運(yùn)行異常發(fā)生扭振時(shí)的工作輥縫波動(dòng)范圍，假定其輥縫值大致在B1~ B2之間：

 

1、    A2 – A1= △A

 

其中：△A —— 工作輥縫變化量

 

      A2 —— 工作輥縫峰值

 

      A1 —— 工作輥縫谷值

 

2、   B2 – B1 = △B

 

其中：△B —— 扭振工作輥縫變化量

 

      B2 —— 扭振輥縫峰值

 

      B1 —— 扭振輥縫谷值

 

估算兩種情況下的輥縫差值：

 

      A1–B2  = δ

 

    上式中的δ為原始輥縫調(diào)整量的參考值。調(diào)整量的終確定根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況酌情微調(diào)，δ值應(yīng)為滿足扭振現(xiàn)象完全消除的小調(diào)整幅度。

3、穩(wěn)定無離析倉(cāng)位：物料的離析現(xiàn)象盡管較為普遍，但并非不可避免。當(dāng)稱重倉(cāng)內(nèi)的物料處于某一特定料位有限波動(dòng)區(qū)間時(shí)，無離析現(xiàn)象發(fā)生，粗細(xì)物料以均勻混合狀態(tài)進(jìn)入輥壓機(jī)，此時(shí)兩主電機(jī)均以正常穩(wěn)定的工作電流運(yùn)行。穩(wěn)定無離析倉(cāng)位的具體措施分兩步進(jìn)行，首先調(diào)整原始輥縫消除扭振，方式前已述及。然后將倉(cāng)位由低到高緩慢上提，在倉(cāng)位逐步變化的過程中我們可以看到兩主電機(jī)的運(yùn)行電流時(shí)有變化，其規(guī)律為在短時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)行電流和低電流運(yùn)行兩種現(xiàn)象交替變化，間隔時(shí)間呈大致相近的有規(guī)律狀態(tài)：

    主電機(jī)處于正常電流的運(yùn)行狀態(tài)只能說明被擠壓物料均為粒度較粗的物料，此時(shí)工作輥縫正常，活動(dòng)輥軸承座與調(diào)整墊板無接觸，但倉(cāng)內(nèi)的細(xì)顆粒物料正在物料離析的作用下滯留聚積，主電機(jī)以正常電流的運(yùn)行的時(shí)間較其短暫，細(xì)顆粒物料越多，正常運(yùn)行時(shí)間越短；

    主電機(jī)處于低電流運(yùn)行狀態(tài)說明倉(cāng)內(nèi)滯留聚積到一定程度的細(xì)顆粒物料正在以塌落的方式進(jìn)入磨輥壓力區(qū)，由于調(diào)整墊板的控制作用，工作扭矩的脈動(dòng)變化現(xiàn)象已經(jīng)被消除，兩磨輥間壓力區(qū)的細(xì)顆粒物料處于承受壓力較低，相對(duì)較為疏松的狀態(tài)，此時(shí)的工作輥縫變小，活動(dòng)輥軸承座已經(jīng)緊貼調(diào)整墊板。磨輥在低扭矩狀態(tài)下運(yùn)行。

    上述現(xiàn)象的交替變化說明稱重倉(cāng)內(nèi)物料離析現(xiàn)象的普遍存在。然而在我們緩慢變化倉(cāng)內(nèi)料位時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)料位在某一個(gè)料位段時(shí)，兩主電機(jī)的運(yùn)行電流漸趨平穩(wěn)正常，離析現(xiàn)象消失。我們可根據(jù)輥壓機(jī)系統(tǒng)控制柜稱重傳感器的數(shù)據(jù)顯示的無離析區(qū)間料位數(shù)值作為系統(tǒng)平衡段，將倉(cāng)內(nèi)料位控制在無離析區(qū)間以內(nèi)，嚴(yán)格控制給料量以穩(wěn)定料位。在此基礎(chǔ)上可微調(diào)原始輥縫，稍稍減小調(diào)整墊板厚度，強(qiáng)化擠壓效果。

4、技術(shù)升級(jí)：采用上述方式進(jìn)行調(diào)整雖然可以起到一定的控制作用，但仍然存在局限性，調(diào)整倉(cāng)位需要反復(fù)摸索；墊板厚度的調(diào)整不僅需要反復(fù)摸索，而且由于連續(xù)生產(chǎn)，輥面正常的持續(xù)微量磨損需要進(jìn)行階段性的墊板厚度調(diào)整以減少對(duì)擠壓效果的影響，盡管如此，對(duì)物料擠壓效果的影響依然部分存在。為可靠的方式是進(jìn)行扭矩支承裝置的技術(shù)升級(jí)，在目前的輥壓機(jī)設(shè)備制造技術(shù)中，扭矩支承裝置的技術(shù)已經(jīng)較新?lián)Q代，帶有彈性系統(tǒng)的扭矩支承裝置已經(jīng)被大臂扭力板形式的扭矩支承裝置所取代，這種扭矩支承裝置的特點(diǎn)是大幅度降低了沖擊峰值，對(duì)物料的適應(yīng)性顯著提高，在細(xì)顆粒物料進(jìn)入兩磨輥之間壓力區(qū)時(shí)，扭矩脈動(dòng)變化的幅度大幅度降低，扭振現(xiàn)象被基本消除，可以保證在對(duì)物料進(jìn)行充分?jǐn)D壓的同時(shí)，設(shè)備仍然能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

三、結(jié)束語(yǔ)：在一些以復(fù)合水泥為主要生產(chǎn)品種的廠家，原始配料中均配有相當(dāng)比率粒度較細(xì)的混合材，物料粗細(xì)離析現(xiàn)象較為普遍，磨輥工作扭矩脈動(dòng)變化導(dǎo)致的設(shè)備扭振已經(jīng)成為目前較為**，長(zhǎng)期困擾我們的問題。帶有彈性系統(tǒng)的扭矩支承裝置對(duì)粒度較細(xì)的混合材較其敏感，適應(yīng)性的確較差，但只要我們肯于開動(dòng)腦筋，根據(jù)設(shè)備在擠壓這種物料時(shí)運(yùn)行參數(shù)所表現(xiàn)出的某些特性，仍然可以找到解決的方法，從而保證系統(tǒng)、設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí)，扭矩支承裝置的技術(shù)升級(jí)也為我們提供了較為可靠的解決方法，拓展了我們解決問題的思路，如果沒有經(jīng)費(fèi)問題的困擾，建議廣大用戶考慮輥壓機(jī)扭矩支承裝置的技術(shù)升級(jí)，應(yīng)用業(yè)績(jī)表明，扭矩支承裝置的技術(shù)升級(jí)不失為目前為可靠實(shí)用的方案。

 

韓修銘  江海濤  王虔虔           

摘自合肥水泥研究設(shè)計(jì)院    


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