周建軍　盧華武　鄭國信（xìn）

（中材裝備集團有（yǒu）限公司）

回轉窯窯體（tǐ）有規律地上下往複竄動，是為了（le）延長（zhǎng）輪帶、托（tuō）輪、大小齒輪等（děng）機件的使用壽命。窯體的這種竄動，當（dāng）前Z有效的技術措施是（shì）采用先進的液壓擋輪裝置。液壓擋輪（lún）裝置是吃力擋輪，龐大而沉重的（de）窯體向上竄動全靠液壓擋輪的推動。如果製造、安裝、調試和維護沒有達（dá）到要求，受力很大的液壓擋輪裝置會經常出現一些故障甚至事故，造成（chéng）回轉窯不得不減產降速運行或停（tíng）窯處理，從而導致（zhì）回轉窯運轉率降低，水（shuǐ）泥企（qǐ）業效益受損。液（yè）壓擋輪裝置常見的故障（zhàng）和事故有上軸承的過熱和損壞、主軸的（de）斷裂、擋輪的（de）上拔、擋輪的過快磨損、液壓缸漏油或內泄、液壓係統（tǒng）的壓（yā）力超高或波動過大等。為減少和避免這些問題的發生，盡（jìn）量（liàng）減小水泥企業因此（cǐ）造成的損失，本文對當前使用Z多的先進液壓擋（dǎng）輪裝置（zhì）的結構、構成和工作原理（lǐ）加以簡（jiǎn）要介紹，對常見的故障或事故進行分（fèn）析並提（tí）出相應的解（jiě）決（jué）措（cuò）施。

1　液壓擋輪裝置的組成

回轉（zhuǎn）窯液壓擋輪裝（zhuāng）置是（shì）由機械部分本體、擋輪控製係統和擋輪液壓係（xì）統組成的。

1.1 機械（xiè）部分

大（dà）多數的回轉窯配套一套液壓擋輪，也（yě）有少數大（dà）型回（huí）轉窯配套兩套液壓擋輪，這主要是（shì）因為窯的下竄（cuàn）力加（jiā）大，為進一步提高擋輪運轉的可（kě）靠性。

液壓擋輪裝置的機（jī）械部分本體主要包括：擋輪、擋輪軸（zhóu）承座、軸承、擋輪主（zhǔ）軸、導（dǎo）杆支座、軸承座滑動導杆和液壓缸等部分，其常見結構如圖（tú）1所示。

1.擋輪；2.擋輪軸（zhóu）承座；3.上軸承；4.擋輪主軸；5.導（dǎo）杆支座；6.軸承座（zuò）滑（huá）動導杆（gǎn）；7.液壓缸

擋輪是直接與輪帶接觸並推（tuī）動窯體上、下竄動（dòng）的部件，其與輪帶之間形（xíng）成了滾動加微量滑（huá）動的複合運動，是易損件，表（biǎo）麵由石墨塊潤滑。擋輪軸承座內部安裝有擋輪軸承，固定在兩側的滑動導杆（gǎn）上，並可在滑（huá）動導杆上前（qián）後滑動。擋輪軸承（chéng）一般選用球麵調（diào）心滾子軸承和推（tuī）力（lì）滾子軸承，分別裝於擋輪主（zhǔ）軸（zhóu）的上、中、下位置，也有兩（liǎng）軸承結構，球麵調心滾子軸承承受（shòu）擋輪的（de）徑向下竄力，底部的推（tuī）力滾子軸承承（chéng）受擋輪的軸向力，軸承有幹油和稀油兩種潤滑方式，現場大部分的軸（zhóu）承（chéng）失效與受力和潤滑有關。擋輪主軸是將擋輪與（yǔ）軸承、擋輪軸承（chéng）座等連（lián）為一體的（de）部件，承受著交變彎矩載荷，在運行中出現折斷、彎曲（qǔ）現象在事故裏占有一定比例。擋輪導（dǎo）杆支座與擋（dǎng）輪底座采用螺栓連接，其底（dǐ）麵與窯中心線平行（háng），承載著擋輪的所有載荷。軸承座（zuò）滑動導杆承載著擋輪主體，確保擋輪在要求的軸線上滑行，其前後固定在導杆支（zhī）座（zuò）上，與擋輪軸承座通過（guò）軸套接（jiē）觸，在軸套上設有潤滑孔需定期加油，在其（qí）兩端通常放置有馬蹄鐵，作為窯體上下（xià）行的機械（xiè）限位；液壓缸是推（tuī）動（dòng）窯（yáo）體上、下（xià）竄動的動力元件，其Z大壓力一般應（yīng）控製在8MPa左右，內部的密封圈是易損件，有時會出（chū）現內泄、漏油等問題（tí）。

1.2 電控部分

電控係統主要由PLC控製櫃、現場限位開關控製裝置及油站監測係統組成。下麵主（zhǔ）要（yào）介紹現場限位開關控製裝（zhuāng）置的作用及（jí）調整。

液壓擋輪裝（zhuāng）置的限位開關控製箱安裝在擋輪軸（zhóu）承座的側麵，根據擋輪上下竄動的位置，可發出信（xìn）號給PLC控製櫃，以控（kòng）製擋輪的液壓係統。圖2是現場常用（yòng）的限位開關控製裝置（zhì），由（yóu）6個感應塊和對應的6隻限位開關組成。其中中間兩隻限位開關（guān）和感應塊（kuài）是控製窯的正常上、下竄動的，現場初始設置行程一（yī）般（bān）是±10mm。左邊的兩隻限位開關是控製窯的上、下（xià）限位報（bào）警的，現（xiàn）場初始設置行程一般是±15mm，當達到該（gāi）行程時（shí），應向中控發出報警信號。右邊的兩隻限位（wèi）開關是控製窯的上、下極（jí）限位置的，現場初始設置行程一般是±30mm，它要與窯主機聯鎖。

1.限位開關控製箱；2.感應（yīng）塊；3.限位開（kāi）關

允（yǔn）許根據現場實際情況對液壓擋輪的行（háng）程作出適當調整，以盡量保證各檔托輪和輪帶、大齒圈和（hé）小齒輪在全長範圍內接觸且不脫空為原則，同時要注意改變行程後（hòu），齒輪罩、窯頭密封、窯尾密封各處應無幹涉。

1.3 液壓部分

1.放油螺母；2.溫度（dù）計；3.油箱；4.電加熱器；5.排氣閥；6.過濾器；7.電磁換向閥；8.節流閥；9.截（jié）止閥；10.柱塞泵；11.單向閥；12.過濾器；13.安全閥；14.球閥；15.壓力表；16.蓄能器；17.液壓缸；18.上（shàng）接近開關（guān）；19.下接近開關（guān）；20.擋輪本體

液壓（yā）擋輪裝置的液壓部分是（shì）用來向液壓缸提供（gòng）壓（yā）力油，使（shǐ）窯（yáo）體強製上竄和有控（kòng）製的下竄。如圖3所示，柱塞（sāi）泵10尾部有流量調節旋扭，用來調節柱塞泵的輸出流量，進而（ér）調控窯的上竄動速度。窯上竄速度一般可控製在（zài）5mm/h左右，若窯上（shàng）下竄動（dòng）的（de）速度過快，可能造成托輪和輪帶以及大（dà）齒圈和小齒輪表麵擦傷和過快磨損。安全閥13用於調節（jiē）係統的Z高溢流壓力，預防係統過載運行，可將係統溢流壓力（lì）設定在10MPa左右。在（zài）液壓缸進口裝（zhuāng）有蓄（xù）能器16，用來穩定係（xì）統壓力、過濾峰值、延長元器件壽命，在現（xiàn）場安裝時，需向蓄能器裏充氮氣，蓄能器裏氮氣（qì）的壓（yā）力（lì）應為擋輪裝置工作壓力的70％左右。

電磁換向閥7是用來控（kòng）製液壓缸的油液何時回流油箱，屬常（cháng）閉狀態，當窯到達上限位（wèi）時，電磁閥打開（kāi）液壓缸至油箱（xiāng）的回路（lù），同（tóng）時柱塞泵停止工作，窯開始下竄。在回油管路上，裝有過（guò）濾器（qì）12，主要（yào）用來過濾油路中的雜質、異物，當（dāng）過（guò）濾器出現0.5MPa的壓差時（shí），係統將自動報警，說明濾蕊堵塞需要清洗了。節流閥8用來調節液壓缸（gāng）回油流量大小，用以控製窯下竄速度，當順時（shí）針旋轉時窯下竄速度變慢，逆（nì）時針（zhēn）旋轉時窯下竄速度變快，窯下竄速度一般可控製在3mm/h左右。

2　液壓擋輪（lún）的工作原理

1.放（fàng）油螺母；2.溫度計；3.油箱；4.電加熱器；5.排氣閥；6.過（guò）濾器；7.電磁換向（xiàng）閥；8.節流閥；9.截（jié）止閥（fá）；10.柱塞泵；11.單向閥；12.過濾器；13.安全閥；14.球閥；15.壓力表（biǎo）；16.蓄能器；17.液壓缸；18.上接近開關；19.下接（jiē）近（jìn）開關；20.擋輪（lún）本體

待回轉窯穩定運轉（zhuǎn）後，窯速大於2.5r/min時，方可開啟擋輪液壓站，並根據（jù）擋（dǎng）輪的行程拆下一些擋鐵。如圖3所示，擋輪液壓站開啟後，柱塞泵電機開（kāi）始（shǐ）運行，柱塞泵與電磁閥聯鎖，電磁閥（fá）處於常閉狀態，此時柱塞泵（bèng）經過濾器6從油箱3中吸（xī）油，經單向閥11、截（jié）止閥9進入液壓缸17，在壓力油作（zuò）用下，液壓缸活塞推動擋輪迫使（shǐ）窯體（tǐ）向上竄動。當窯體上竄到（dào）上限位，擋輪的上限位感應塊碰到上限位開關後，電磁閥得電變為接通狀態，打開液壓缸至油箱的回路，同時柱塞泵電機停止供油，此時窯體在自身下竄力的作用下，緩慢下竄，液壓缸中的液壓油通過（guò）節（jiē）流閥、電磁閥流回油箱。

當窯體下竄到（dào）擋輪的下限位，下限位感應塊碰到下限位開關時，柱塞泵又接通（tōng）電源運轉（zhuǎn），同時電磁（cí）換向閥的電磁鐵斷電，閥體在彈簧作用下動作，關（guān）閉（bì）液（yè）壓缸至油箱的通路，擋輪又重新（xīn）推動窯體上（shàng）行，如此往（wǎng）複。

3　現場常（cháng）見故障和事故及原因分析

現場液壓擋輪經常出（chū）現（xiàn）的故障和事故有：軸承損壞、擋輪主軸斷裂、擋輪上拔、擋（dǎng）輪與輪（lún）帶（dài）接觸麵不圓（yuán）或磨損過快、液壓缸漏（lòu）油或內泄、係（xì）統壓力高和波動大等異常現（xiàn）象。

3.1 軸（zhóu）承（chéng）損壞

擋輪軸承損壞是（shì）擋（dǎng）輪Z常見的損（sǔn）壞形式，造成軸承損壞的主要原（yuán）因有：

(1)潤滑不良。在使用過程（chéng）中潤滑油出現損耗不能得到及時補充（chōng），特別是稀（xī）油潤滑時，容易出現漏油的情（qíng）況（kuàng），另外軸承的工作環境溫度過高，潤滑油粘度降（jiàng）低，油膜遭到破（pò）壞也會造成潤滑不良。

(2)負荷過大。由於窯筒體（tǐ）出現彎曲變形、中（zhōng）心（xīn）線發生變化，可（kě）導致軸承承受過（guò）大的（de）徑向和軸向力，當托輪中心線與窯中心（xīn）線不平行而使窯體產生（shēng）額外向下的軸向力時，也會導致軸承負載過大，壓力高。

(3)貯能器充氮壓（yā）力過（guò）高或過低，使軸承負載出現峰值衝擊力。

(4)軸承本身存在的質（zhì）量問題。

3.2 擋輪軸折斷

現場有時也會發生（shēng）擋輪主軸折斷的情況，如圖4所示。一般發生在擋輪和軸接觸部位（wèi）的根部，可能的原因有：

(1)承載力過大，窯除了有因傾（qīng）斜放置（zhì）而產生的下竄力外，還有因托輪（lún）軸向與窯中心線不平行，而額（é）外產生的軸（zhóu）向力，該力的大小與托輪和窯中（zhōng）心線夾角有關，這兩個（gè）力合成為窯的下（xià）竄力（lì）。當擋輪長期承受較大的下竄（cuàn）力時，擋輪軸也（yě）相應承受一個過大的交變彎曲（qǔ）應力，此應力一旦達到軸（zhóu）的疲勞極限就將導致軸失效（xiào）。

(2)承受交變衝擊載荷，由（yóu）於窯中心線發生彎曲或簡體局部變形，導致輪帶軸向偏擺，擋輪壓力呈現周期性劇烈波動，幅度（dù）有時會達N5MPa以上。如（rú）果經常出現這種壓力劇烈波動，將（jiāng）導致主軸承受過（guò）大的（de）交變彎曲載荷，特別是將液壓係統關閉，擋輪用馬蹄鐵限位，作為死擋輪使用時，此時液壓係統不能再起到緩衝減震作用了，輪帶給擋輪的（de）衝擊載荷變（biàn）為剛性衝擊，更容易造成（chéng）軸的彎曲疲勞斷（duàn）裂（liè）。

(3)軸本身原因，如軸表麵（miàn）、內部存在鑄造缺陷或裂紋，熱處理不當內部有殘餘應力，軸在補焊修複時操作（zuò）不（bú）當，另外若選材不合適，將同樣導致軸Z終因機械性能達不到實際要求而損壞。

3.3 擋輪上拔

擋輪和輪帶一般成一個錐角傾斜接觸，正常工況下，垂直於接觸麵的正壓力會產生一個豎直向下的分力，輪帶給擋輪（lún）裝（zhuāng）置一個向下的壓力。安裝時要求（qiú）擋（dǎng）輪裝置相對窯中心線要偏向輪帶的旋人側，偏移量為3mm～5mm，如圖5所示，以確保輪帶?擋輪的作用力始終是向下（xià）的（de）。但當擋（dǎng）輪的安（ān）裝位置錯誤，擋輪裝置的中心線偏向了（le）輪帶的旋出側，或者窯的中心線發生彎曲變形，輪帶旋（xuán）轉時（shí）就會向上帶擋輪。另外擋輪和輪帶的接觸麵（miàn）磨損不均、出（chū）現（xiàn）溝槽時，輪帶旋轉（zhuǎn）時（shí）也可能會給擋輪裝置向上的（de）力造（zào）成（chéng）擋（dǎng）輪上拔的現（xiàn）象（xiàng）。

3.4 擋輪與（yǔ）輪（lún）帶接觸麵不圓或磨損過快

帶錐角的輪帶和擋（dǎng）輪接（jiē）觸表麵，理論上是純滾動?觸的（de），應該是均勻的磨損且磨損量較小。但當擋輪的中（zhōng）心線與窯的中心線偏（piān）移量過大或窯中心線彎曲過大時，擋輪和輪帶的接觸（chù）表麵除（chú）了純滾動外還會產生相對滑動，造成接觸表麵的不均勻或（huò）過快磨損，初始其表（biǎo）麵（miàn）會出（chū）現環狀磨痕。另外窯中心線（xiàn）不正，輪帶軸向偏擺量過大，或擋輪底座與窯中心線不平（píng）行，導致（zhì）擋輪工作麵出現局部（bù）接觸，或擋輪運（yùn）轉不靈，軸承異常，出現周期性丟速，擋輪和輪帶的材質硬度偏低，也會造成擋輪與輪（lún）帶接觸麵（miàn）不圓或磨損過（guò）快。

3.5 液壓缸漏油或內（nèi）泄

有的擋輪液壓缸存在（zài）內部密封失（shī）效（xiào）、內（nèi）泄大、導向套磨損嚴重、易拉缸以及缸端（duān）蓋處有外泄等問題，導致液壓缸不能正（zhèng）常工作，進而擋輪裝置也無法推動窯（yáo）體上下竄動，造成（chéng）輪帶和托輪以（yǐ）及大齒圈（quān）和小齒輪（lún）表麵（miàn）磨損不均出現台階。

3.6 係統（tǒng）壓（yā）力高、波動大（dà）

擋輪液壓係統的壓力高（gāo），在排除（chú）液壓管路係統自身的原因後（hòu），一般（bān）是由於托輪與（yǔ）窯中心線不平行，給窯體向下的軸向力過（guò）大，或者（zhě）托輪及（jí）小齒輪表麵磨出台（tái）階（jiē），母線不直造（zào）成的。當窯的中心線變化（huà），輪帶出現過量的軸向偏（piān）擺（bǎi），或擋輪工作麵不圓和磨損不一致，以及蓄（xù）能器裏麵氮（dàn）氣的壓力過高或過低，都會造成擋輪的工作壓力波動幅（fú）度過大，影響擋輪的使用（yòng）壽（shòu）命。

4　解（jiě）決措施

(1)擋輪在安裝（zhuāng）時要把握好關鍵尺（chǐ）寸，控製好偏差範圍，如擋輪和輪帶的接觸（chù）長度、擋輪的斜度、擋（dǎng）輪橫向偏移量等。如果超出（chū）了要（yào）求範圍一定要（yào）及時糾正，否則後續運行就會出現一些問題。

(2)擋輪投入運行後要定期測量、檢查：如窯中心線偏差是否超標、擋輪與窯中心線的偏（piān）移量是否在要求範（fàn）圍、底座的傾斜（xié）度是否（fǒu）正常、各處連接螺栓是否鬆（sōng）動。

(3)要控製好窯的下竄力即液壓擋輪壓力，一般（bān）在3.5～6MPa之間，超出（chū）範圍要及時調整，現（xiàn）場操作（zuò）一般可通過調整（zhěng）托（tuō）輪（lún）中心線與（yǔ）窯中心線的夾角，來達到所需的下竄（cuàn）力。

(4)擋（dǎng）輪軸承潤滑應有專（zhuān）人負責，若擋輪使用幹油潤滑，可從底（dǐ）部每周（zhōu）加油兩次，每次（cì）要加到有舊油從上麵冒出為止。潤滑油（yóu）要有很高的粘度和抗極壓性能，如果使用浠（xī）油，一定要每班檢查一（yī）次油位，並（bìng）盡可能地提高油位高度，溫度要控製在80℃以下，因為溫（wēn）度過高，油的粘度會隨之下降，軸承油膜變薄（báo），易損壞軸承。

(5)軸承測溫信（xìn）號要引入中控，運行中可隨時監測溫度（dù）變化，若溫（wēn）度有連續上升趨勢，就要及時查找原因進行處理，溫度（dù）一旦升高到一定值，軸承油膜就會變薄或消失（shī），Z終導致軸承損壞，軸（zhóu）承（chéng）溫度升高往往也是軸承損壞的（de）前兆，現場可采取改變工藝操作和（hé）增（zēng）設隔熱板（bǎn）、加快散（sàn）熱、加注冷油等（děng）措施來處（chù）理。

(6)擋輪和（hé）輪帶工作麵出現嚴重（chóng）的磨損（sǔn）或（huò）變形現象，要及時采取措施處理，如打磨、堆焊車圓、更換、找正等，使工作麵恢複到（dào）初始狀態，盡（jìn）量不要湊合運轉，同時要注意改善其表麵潤滑，如果早期出現磨（mó）痕，可在擋輪表（biǎo）麵定時噴塗高溫潤滑脂，增強潤滑效果（guǒ），可（kě）有效減緩工作表麵的磨損。

(7)如出現擋輪工作（zuò）壓（yā）力波動幅度過大，要及時查找原因，盡早處理，若屬筒體受熱不勻，溫差過大（dà）變形（xíng）而導致輪帶偏擺、壓力波動，就要及時調整煆燒（shāo）操作，盡快使簡體（tǐ）溫度趨於正（zhèng）常，減少筒體中心線（xiàn）的變形，使輪帶軸向跳動（dòng）恢複正常。蓄能器每半年要檢（jiǎn）測一次，氣壓（yā）不（bú）足時要及時補壓（yā）。

(8)窯中心線Z好在1-2年內（nèi）由專業人員定期檢測一次，超出允許範圍（wéi）時要及時調整，中心線變化會對擋輪受力造（zào）成影響，另（lìng）外窯的托輪、輪帶、齒輪表麵也要定期（qī）檢查，出現磨出台（tái）階或回轉母（mǔ）線不直等現象（xiàng）時要及時打（dǎ）磨或車削（xuē）處理，否則會導致擋輪上竄力過大，使擋（dǎng）輪存在損壞（huài）的風險。

(9)改進液壓缸的結構，液壓缸活塞處選（xuǎn）用新型組合式密封件，在液（yè）壓缸上要（yào）設置排氣裝置，並應選用專業廠家製作的液壓缸。

(10)要定期對擋輪的易損件進行檢（jiǎn）查維護，檢修中要（yào）避免對軸表麵進行焊接（jiē）、烘烤等操作，以免改變（biàn）內部組織結構，出現應力集中，損壞擋輪主軸。每年大修時應將擋輪裝置（zhì）拆開，檢查軸（zhóu）承的磨損情況，更換已損壞零件，對軸承和擋輪軸承座內部進行徹底清洗，另外在更換軸承、螺栓等標準件時，一定要到信譽好（hǎo）、質量可靠（kào）的（de）供應商處采購。可常備—套擋輪的軸承（chéng）以備損壞時及時更換。

5　結束語

本文針對液壓擋輪裝置在現場（chǎng）經常出現的一些故障和事故，結合在設（shè）計、安裝和調（diào）試維護過程中一些現場（chǎng）問題（tí）的處（chù）理經驗，介紹了現場的（de）一些解決措施（shī）和注意事項。

上述液壓擋（dǎng）輪裝置的故障和事故往往是（shì）相互聯係、互相作用的，所不同的是問（wèn）題出現的先後順序不一，所以在處理時必須要（yào）綜合考慮，全麵解決，這樣才（cái）能有效降（jiàng）低擋（dǎng）輪的事故率。

若由於現場的工況造成（chéng）擋輪的壓力一直很高（gāo），壓力波動偏大，擋輪軸（zhóu）承頻繁損壞，也可考慮通過對擋（dǎng）輪（lún）裝置結構進行優化，提高擋輪裝置軸承（chéng）的承載能力和對（duì）具體工況的適應性來加以解決。

來（lái）源：《新世紀水泥導報》