技術回轉窯液壓擋輪常見問題及修復方案

1.液壓擋輪裝置

回轉窯的擋輪是用來限制（普通擋輪）或控制（液壓擋

輪）窯體的軸向竄動。一般情況下，擋輪和輪帶側面要

保持一定的間距U,該間距的值根據窯筒體允許的軸向

竄動距離確定。U值的確定原則是既使輪帶與托輪在全

寬上均勻磨損，又使窯上大小齒輪良好嚙合，同時窯兩

頭的密封裝置不致失去密封作用。

對于多支點支撐的回轉窯，由于窯體的熱脹冷縮，擋輪

一般會布置在傳動大齒圈附近的輪帶兩側。這樣做既能

防止由于大齒圈過度的軸向移動而影響嚙合，又便于大

小齒輪罩的設計。

（1）普通擋輪

在普通擋輪裝置中，擋輪的轉動可作為窯體上竄或下滑

的極限位置的標志。在運轉中，上擋輪或下擋輪不能夠

長時間連續轉動。兩個擋輪附近裝有限位安全開關，用

來保證窯體不會從托輪支承上滑落下來。但是它也有一

定得局限性，主要表現在：

。輪帶與托輪接觸不良。兩個相依滾動的圓柱體在軸線

完全平行時才能夠均勻接觸。如果軸線歪斜后，會造成

托輪或輪帶表面壓潰、剝落、點蝕等缺陷。

。滑動摩擦的增加。輪帶與托輪間軸線不平行造成兩個

圓柱體的滑動摩擦增加，加速零部件的磨損及設備的功

耗。

0接觸表面潤滑不良。如果改善了表面潤滑條件就必須

使軸線歪斜得更大才能防止窯體下滑，但是這樣會破壞

窯體平衡而產生竄動。阻礙了接觸表面充分潤滑。加劇

設備的磨損。

0維護管理繁瑣。由于輪帶與托輪表面的摩擦系數是經

常變化的，而且受多種因素的影響。因此該設備在日常

的維護中需要勤觀察、多調整，以防止單側擋輪經常受

力。

(2)液壓擋輪

液壓擋輪通常用在大型回轉窯中，它具有能耗小，運轉

均勻，保證窯體直線性的優點。液壓擋輪結構，如圖1

所示。形如蘑菇狀的擋輪1,內裝有向心球面滾柱軸承

2,使擋輪可以擺動一個微小的角度，以保持擋輪側面和

輪帶完全接觸。在止推滾珠軸承4的下方用上球面座7

和下球面座6起調心作用。球面座的球心應與軸承2的

球心重合于。點，才能轉動靈活。擋輪1通過空心軸8

支承在兩根平行的導向軸4上，導向軸由左底座10和右

底座5固定在基礎上。在活塞桿9或輪帶的推動下，擋

輪和空心軸能在導向軸上靈活地往復運動。

液壓擋輪裝置由三部分組成，分別是：擋輪、油缸和油

站。其工作原理見圖2。在起動窯體的同時，起動油泵

電機6。油泵電機6與電磁換向閥15有聯鎖裝置，使二

位二通電磁換向閥15處于常閉狀態。此時，油從油箱8

中吸出，經濾油器7吸入油泵。壓力油經單向閥4人溢

流節流閥4后，再入油缸，推動活塞迫使窯體上竄。當

擋輪座的碰塊移動到與上限位開關10相碰時，使電磁換

向閥15通電后變為接通狀態，并同時使油泵電機6停

止。此時，在窯體下滑力作用下，開始緩緩下滑并將油

缸2中油液排出，經調速閥14電磁換向閥15流回油箱

80

當窯體繼續下滑到使擋輪座的碰塊碰到下限位開關9

時，油泵電機6又接通電源而電磁換向閥15斷電。此時

電磁換向閥通道閉合，使擋輪重新推動窯體上竄。如此

往復“游動”，循環下去。托輪軸線與窯體軸線處于平行

狀態，同時窯體不斷往復游動，這樣就達到了在托輪和

輪帶全寬上均勻磨損的目的。窯體上竄速度由溢流節流

閥4調節，而窯體下滑速度由調速閥14控制。要求八小

時使窯體上下竄動1?2次。不能太快，否則大小齒輪工

作表面會拉出軸向刻痕。

液壓擋輪常見問題及維護措施

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2.回轉窯液壓擋輪系統的常見問題

回轉窯液壓擋輪系統主要由擋輪系統和液壓系統組成。

回轉窯窯體的軸向竄動是由液壓擋輪控制的，它可以使

輪帶和托輪在全寬上能夠均勻磨損，同時又能夠保證窯

體中心線的直線性，減少功率消耗。導致擋輪系統出現

故障，如不及時處理能引起停窯減產，浪費了大量的人

力物力和財力。

(1)回轉窯液壓擋輪系統故障的原因分析：

。擋輪安裝不當，表面接觸不良

在安裝擋輪時要求擋輪中心線與窯體縱向中心線重合：

只有這樣，輪帶與擋輪表面才是理想的純滾動摩擦Q一

旦擋輪中心線與窯體縱向中心線偏差較大時，就會在擋

輪表面產生向上和向下的兩個方向的摩擦力，導致擋輪

上竄，上壓蓋螺栓受力過大斷裂，甚至整個擋輪脫落斷

裂等故障。當擋輪靠近窯體回轉方向，輪帶的旋轉將給

擋輪表面產生向下的摩擦力，使最下部的推力軸承受力

過大而失效。

另一方面，回轉窯安裝時一般都有的斜度要求，因此液

壓擋輪底座也相應有安裝斜度要求，這樣擋輪與輪帶在

高度方向上的接觸才能達90%以上，而一旦兩者斜度偏

差較大時，接觸面就會出現只在上部或下部的50%都不

到的區域，從而影響軸上彎距；扭矩等受力狀況引起軸

的失效；輪帶與擋輪表面因加工或磨損不均勻將引起嚙

合不好，產生對軸的沖擊破壞。

0基礎底板螺栓偏小

一般在擋輪設計時都考慮到計算和校核擋輪與底板聯結

螺栓組的受力，但有可能忽略底板基礎螺栓的校核或所

取安全系數較小。

0擋輪軸孔配合過盈量偏小

擋輪與軸采用一個平鍵的過盈聯結，為防止擋輪軸向竄

動，上部有六個防松螺栓；擋輪與實心軸的配合公差選

用是根據擋輪傳遞的載荷；根據計算擋輪軸孔配合理論

選用；一旦實際過盈量小于此值，這時將導致其配合表

面的壓力偏小不能滿足在該工況下的工作條件，造成軸

孔間產生相對滑動，將扭力直接作用在鍵上，使原來靠

軸孔過盈配合傳遞扭矩變為和鍵一起傳遞扭矩；在沖擊

載荷下，特別當鍵也選用較松配合不能滿足使用要求

時，極易造成滾鍵，擋輪竄出等故障現象。

0軸類本身問題

軸類零件一旦選材不當，可能導致其本身機械性能達不

到使用要求；加工或熱處理不當，可能形成應力集中或

產生裂紋源，極易導致開裂失效。焊接修復時的快速加

熱和快速冷卻會改變母體的韌性，殘余應力若不能很好

消除，也易引起裂紋失效。

（2）液壓擋輪系統故障保護措施

。為避免以后再發生類似問題，針對以上分析我們采取

了相應的保護措施：

0改進存在的不合理結構或隱患的部位；

0嚴細設備管理，完善細化各項項目實施的可行操作規

范；

0現場維修中，管理部門要嚴格細量化各項安裝技術要

求指標，施工單位要針對要求詳盡編排出可行性操作方

案；

0確保各項共同檢驗數據符合要求規范；

。確保軸孔配合過盈量，軸的綜合機械性能，輪盤表面

硬度等關鍵質量控制點；

0控制每顆螺栓是否達到要求的強度等級指標，密封圈

性能是否達標等細節問題：

0加強對崗位工人的技術培訓，做好日常點檢及維護工

作，發現問題及時匯報。

液壓擋輪軸正常生產運行過程中易出現的設備問題：

(1)軸承位磨損，擋輪軸與軸承過盈間隙小，造成軸和

軸承相對運動磨損：

(2)軸承潤滑不足，造成軸承和軸燒結，而損壞軸；

(3)拆卸和裝配過程中不夠嚴謹，造成配合面損傷。

(4)軸承室磨損

(5)其它易沖擊沖刷類磨損等。

針對以上液壓擋輪易出現的設備故障問題，一般的沖擊

沖刷問題及軸承損壞屬于正常的金屬疲勞磨損或者由于

保養不到位導致的。這些問題傳統工藝解決相對簡單，

解決成本較低。

液壓擋輪主軸是液壓擋輪裝置中最重要的部件，主軸軸

承位或軸承室一旦出現磨損，將對整個液壓擋輪裝置運

行造成的影響，嚴重威脅回轉窯的正常運行。

3.液壓擋輪主軸磨損解決方案

針對易損件，如軸承，一般維修相對比較簡單，直接采

用更換的方式進行維修即可，拆卸相對簡單，檢修周期

短可實現在線修復，傳統檢修方法即可以有效解決。但

是對于破碎機設備中最重要的部件，即主軸磨損傳統工

藝解決相對困難，需要大量的拆卸，投入大量的人力物

力及生產時間等，給企業生產帶來嚴重的影響。

0傳統修復工藝

針對于破碎機主軸的磨損，傳統工藝修復方案有以下幾

類：

(1)現場電刷鍍工藝

(2)整體拆卸，然后補焊機加工修復

(3)熱噴涂或激光熔焊工藝

(4)更換新部件。

0電刷鍍修復工藝

其優點就是可以實現在線修復，其缺點非常明顯。電刷

鍍工藝其刷鍍涂層受到磨損量的限制，一般電刷鍍涂層

刷鍍厚度小于02mm。當磨損量大于02mm時，其刷鍍

效率將成倍下降，且刷鍍層過厚時，使用過程中刷鍍層

容易脫落，使用壽命短。

0補焊機加工修復工藝

補焊機加工修復工藝是傳統工藝修復工藝中最常見的一

種方式，其特點就是修復精度高。其缺點是對于小型軸

類的修復過程中容易造成應力集中或者造成軸的彎曲變

形；對于錘式破碎機主軸等大型軸類的修復無法進行在

線修復，拆卸和運輸將大大增加修復成本和修復周期，

且對于機加工設備的要求極高，綜合性價比低，大大影

響企業的正常生產，增加維修維護成本。同時補焊工藝

無法避免熱應力的問題，造成軸使用過程中出現裂紋甚

至斷裂的危險，大大增加生產安全隱患。

0熱噴涂或激光熔焊

熱噴涂和激光熔焊工藝，是一種新型的金屬修復工藝，

其特點是在噴涂或激光熔焊時，產生的溫度較低，修復

后的金屬熱應力小，對金屬損傷較小，其修復后金屬表

面硬度高等特點。由于修復后必須采用加加工藝，對于

大型、難以拆卸的設備的修復難以在線修復。

0更換新部件

對于液壓擋輪主軸的磨損，采用更換的方式不僅成本

高，且拆裝和運輸綜合成本較高；隨著整體水泥行業的

生產過剩，設備的修舊利廢，已經是優化企業綜合效益

的體現。

4.索雷工業高分子復合材料修復技術

索雷工業高分子碳納米聚合材料修復技術是利用高分子

復合材料特有的機械性能和針對性的修復工藝在線修復

液壓擋輪裝置等大型軸類的磨損Q

。修復工藝簡單：

（1）根據主軸的尺寸，及磨損情況，確定修復工藝；

（2）現場結合傳統“打麻點”確定同心工藝和高分子復合

材料恢復軸的尺寸（3）安裝軸承部件，開機運行即可。

0索雷技術優勢：其優點是復合材料粘結力好，良好的

抗壓性能及具備金屬所具有的彈性變形等綜合力學性能

實現在線修復，修復效率高，沒有熱應力影響，時間

短，一般情況下6小時內完成修。

。索雷工業高分子復合材料類似一種冷焊技術，在線修

復過程中不會產生高溫，很好的保護設備本體不受損

傷，且修復過程中不受軸單邊磨損量的限制。

0高分子復合材料使用過程中不會產生金屬疲勞磨損，

在設備正常維護保養的前提下，其修復后使用壽命甚至

高