回转窑托轮轴瓦发热原因分析与解决措施

王盛凯 万 亮 高先梨

（1.葛洲坝宜城水泥有限公司， 湖北 襄阳 441419；2.中国葛洲坝集团水泥有限公司， 湖北 武汉 430070）

1 背景介绍

我公司某生产线回转窑二档托轮7#轴瓦发热导致被迫减产，通过调整工艺操作，并采取开外排循环水、风扇吹风、淋冷润滑油等一系列降温措施后，设备恢复正常生产。为检查该托轮轴瓦是否在发热过程中产生损伤，利用错峰生产时间，邀请了托轮检修外包队伍对其进行检查，并对轴瓦进行了刮研处理。但开窑后托轮轴瓦又出现了高温发热现象，导致回转窑无法提至正常转速，且托轮轴瓦因温度过高（最高达90℃左右）采取了直接淋水的紧急降温措施，对托轮轴瓦损伤较大。此次设备故障不仅消耗了大量的人力物力，且严重影响了熟料的产量和质量。实际生产中，回转窑托轮轴瓦发热主要与其润滑状态、承受的载荷情况有关，下文将主要从这两个方面分析托轮轴瓦发热原因及相应的预防处理措施。

2 托轮轴瓦发热的主要原因分析

2.1 润滑状态不良

1.回转窑冷却循环水内杂质过多，导致冷却水管因堵塞使循环水流动不畅，润滑油降温效果不明显；内部循环水管破裂导致渗水漏水，造成润滑油发生乳化，因油质劣化使轴瓦温度升高。

2.托轮轴瓦润滑油失效需换油时未及时换油，导致润滑油粘度降低、油变质乳化等。

3.托轮轴密封不良导致渗油、漏油严重，使油位下降，或出现油勺脱落的情况，润滑不足导致托轮轴瓦温度上升。

4.托轮轴表面粗糙或轴拉丝严重（轴和轴瓦部分区域相当于点接触），不利于油膜的形成。

5.轴与轴瓦发生相对移动，轴跟轴瓦重新研磨，导致发热。

6.瓦口过小或刮研方法不对，在托轮轴和轴瓦之间未形成良好的楔形空间，无法形成有效油膜。

7.托轮轴瓦通过长时间的使用，瓦与轴的接触角度越变越大，同时瓦口与轴之间的接触间隙也越来越小，当其小到一定程度时，润滑油不能顺利地进入轴瓦底部，导致轴瓦出现高温发热现象。

2.2 承受的载荷不正常

1.各档托轮调整不当或窑内径向、环向温差过大等，导致窑实际各档中心标高与标准标高偏差过大，窑体中心线出现弯曲现象，从而使各档受力波动偏大，当超过原有的承载能力后，极易产生轴瓦发热现象。

2.轮带与垫板磨损间隙过大，导致轮带的变形椭圆度超过正常范围，或使轮带与托轮接触面发生改变，造成托轮两端的轴瓦出现受力不均的情况，引起托轮轴瓦高温发热。

3.托轮轴瓦侧面与止推盘间隙过小（正常值一般为3-5mm），造成轴瓦的止推盘与轴肩接触产生摩擦，导致轴瓦发热。

4.窑上下窜动速度过快，当液压挡轮上行的速度过慢且不稳定，而下行的速度过快时，则会在轴向产生向下的推力，此力也可使托轮轴瓦间出现相对挫动和摩擦，使托轮轴瓦端面受力过大，油膜破坏。

5.窑内耐火砖使用导热品种不一、窑皮厚度不均或脱落、喷煤管位置及火焰调整频繁等导致窑筒体外温差变化大，窑筒体得径向温度差过大，当筒体发生变形或外温高对托轮热辐射大时，造成托轮轴瓦高温发热。

6.窑基础下沉或地脚、顶丝松动造成托轮位置变化，受力不均极易造成轴瓦发热。

3 托轮轴瓦发热后的应急处理方案

当托轮轴瓦出现发热迹象时，现场设备管理人员应仔细分析原因，并根据轴瓦温升情况采取能迅速降温的有效措施，避免托轮轴和轴瓦烧坏与抱死情况的发生。托轮轴瓦发热后具体应急处理措施步骤参考如下：

（一）检查现场轴瓦温度与中控温度是否一致，确认现场轴瓦温度是否偏高。

（二）当温度达到50℃以上时用气管正对发热点进行冷却，并对托轮座架设降温风扇进行降温。

（三）检查托轮轴上的油膜和油勺里的油量，以油勺油量满杯为宜。

（四）检查油盘上的油是否流畅。

（五）检查发热点，若发热点来源于推力盘与托轮瓦端面间隙小而产生摩擦所致，及时检查窑是否处于下限位，如果是此原因就手动开启液压挡轮将窑向上顶。

（六）当温度达到55℃以上，开启外排循环水，同时观察托轮轴上的油膜情况，对出现油膜较差的高温点用小型尖嘴油壶加油。

（七）如若瓦温不高，油温较高（超过55℃），可适当开启压缩空气对托轮油进行冷却，温度下降到55℃以下停止用气。

（八）当发现托轮轴瓦发热超过65℃，且仍有上升趋势时，轴表面温度较高，可先降低窑速，不断加入凉的润滑油，直至托轮轴瓦温度恢复正常。

（九）观察轮带与托轮的接触情况，观察轴端止推盘与轴瓦侧面的接触情况，如若接触异常，且瓦温持续上升时，可以考虑对托轮进行微调（未找出引起托轮轴瓦发热的原因前，不要轻易调动托轮位置）。

4 托轮轴瓦发热的主要预防与解决措施

托轮轴瓦发热后的应急处理措施能及时有效地降低轴瓦温度，使其短时间内恢复到正常瓦温。但如未针对发热原因采取有效的预防与解决措施，托轮轴瓦发热问题还会反复，甚至采用应急降温处理措施后也不能使瓦温恢复正常状态。因此针对分析的问题原因，还要求采取相应的预防处理措施。

4.1 润滑状态不良

油量供应短缺或油膜破坏，都会导致托轮轴瓦直接接触，造成摩擦加剧，引起轴瓦高温发热。因此，根据原因分析，建议对应采取以下措施：

1.检修安装时确保瓦座内清洁无杂质，并用压缩空气对轴瓦冷却水管进行吹扫，确保通畅无阻，同时过滤、清除冷却水内的杂质，经常检查回水管内是否有回水。

2.使用专用的托轮轴瓦润滑油，夏季环境温度高，选用粘度较大的润滑油，增加抗压能力，有利于形成油膜；冬季选用粘度较小的润滑油，防止“翻瓦”、挂掉带油勺等事故发生。润滑油要求定期更换，发过热的轴瓦要求每年彻底更换一次润滑油；未发过热的轴瓦，要求不超过两年彻底更换一次润滑油。

3.根据使用周期和使用情况按要求对密封圈进行更换，保证密封圈在使用过程中能保持弹性与完好性，橡胶密封圈建议每年更换一次，使用时间不宜过长，防止因磨损或老化造成设备漏油；在日常巡检中，应检查托轮轴承组供油系统的完好性，观察油勺是否存在松动或脱落的情况，检查撒油盘泄油是否顺畅，如若发现异常情况应及时组织现场人员进行处理。

4.如果发现托轮轴表面粗糙，应及时处理，一般是在回转窑慢转时用油石进行研磨，严重时建议直接更换托轮。

5.采用正确的轴瓦刮研方法，使轴与轴瓦间形成良好的油膜，同时刮研换瓦后，重新开窑时注意规范工艺操作，提窑速时应每次提0.05r/min，防止提速过快导致轴与轴瓦磨合时间过短而发热。轴瓦刮研前检查瓦背接触情况，然后按《水泥机械设备安装工程施工及验收规范》JCJ/T 3-2017 的要求对球面与轴瓦进行刮研处理。

6.探寻合适的润滑油外循环冷却装置，托轮轴瓦发热或油温高时对托轮油进行应急冷却（托轮油粘度较高，外循环冷却装置的选用应能保证托轮油的正常流动）。

4.2 承受的载荷不正常

回转窑托轮与轴瓦之间承受的载荷若分布不均匀，就会导致局部的应力增大，从而难以在接触表面形成完整的油膜，使之变成边界摩擦或干摩擦，最终造成轴瓦发热或烧瓦事故。因此，根据原因分析，建议对应采取以下措施：

1.保证托轮与窑筒体组对时的安装偏差达到规范要求；保证回转窑更换筒体时筒体中心的径向跳动在规定要求内；回转窑停窑后应保持慢转状态，防止窑筒体热变形弯曲。

2.使用喷射专用的高温润滑油定期对筒体垫板和轮带进行润滑，减少垫板与轮带直接摩擦带来的磨损，磨损间隙过大时，建议对垫板加薄垫或直接更换新垫板，以恢复到初始安装间隙；对轮带与筒体高温处进行风冷降温，使窑体和轮带的表面温度控制在正常范围内。

3.若托轮止推盘和轴瓦侧面间隙过小甚至接触受力时，观察轴瓦温度变化，检查是否为窑向上或向下的窜动量过大导致，并进行相应调整。如需调整托轮应遵循托轮调整要求进行微调，使托轮轴瓦与止推盘之间形成一定的间隙。

4.当回转窑向上或向下的窜动量过大时，应及时调整液压挡轮油站油泵的供油速度和节流阀的泄油速度，使回转窑筒体恢复至上下均匀窜动。建议回转窑上行与下行时间周期均控制在8 小时，且合理控制液压挡轮工作压力，Φ4.8×74m 回转窑控制在6.0MPa 左右（上行压力5-7.5MPa、下行压力4-6MPa），其它小型回转窑控制在5MPa 左右。

5.有些情况的轴瓦发热是窑皮分布不均匀等工艺原因导致的，当工艺操作不当引起轴瓦发热时，应设法阻止轴瓦温升的同时，找出具体原因，从而及时调整工艺数据与操作方案，使其恢复正常。

6.加强巡检，针对现场基础下沉或地脚、顶丝松动造成托轮位置变化的情况，及时预防并进行恢复处理。

5 结语

导致回转窑托轮轴瓦高温发热的因素很多，如何快速找出原因并及时有效地进行处理，是考验现场设备技术管理人员综合能力水平的关键。作为现场设备技术管理人员，一是要丰富现场实践经验，了解引起托轮轴瓦出现高温发热的潜在原因，并善于总结分析，做出正确判断，提出合理的预防与解决措施；二是要经常深入现场，在协助现场岗位工做好回转窑日常维保工作的同时，及时了解回转窑的运行状况与各零部件的磨损情况，并做好记录，利用计划检修时间，对异常情况及时进行维护与修理，以避免导致托轮轴瓦发热或烧瓦、翻瓦事故的发生。