大型管磨机轴向串动问题分析与处理

景国泉，彭小金，许效楠（中国中材国际工程股份有限公司（南京），江苏 南京 211100）

0 概况

某项目粉磨站采用的是辊压机半终粉磨系统，其中水泥磨为Φ5m×15m管磨机，装机功率：6 000 kW，主减速机为行星减速机，传动部分减速机、齿形联轴器及辅传等为国外公司产品。水泥粉磨系统正常生产仅约1个月，即发现水泥磨出料端滑履的减速机侧的铜夹板磨损，磨机存在向减速机方向串动的问题。现场对该问题进行了整改，对磨机本体及传动系统进行调整，但重新运行约3个月后，检查发现水泥磨本体再次向减速机方向串动，存在安全隐患，不得不再次停机处理。

1 水泥磨轴向串动问题的检查

经现场初步检查，磨机本体的滑动端两侧的铜夹板均未有过度的磨损，表明目前滑动端是可以灵活滑动的。同时对比原始安装和现场初次整改时数据，两次找正数据差距过大，初步判断减速机与磨机可能存在不均匀沉降等，导致上述两次的数据偏差较大，从而造成磨机的轴向串动，因此现场进行进一步检查，以便明确问题原因。

1.1 磨机基础标高和磨机两端高差复测

首先对磨机基础沉降监测点标高和磨机两端高差进行了复测，测量发现磨机本体和减速机的基础可能存在不均匀沉降的情况，磨机本体两端基础均是内侧低。拆卸水泥磨两端滑履罩的顶部，通过水准仪测量磨机两端滑履的高差数据，磨机的出料端低于进料端约0.6 mm。

图1 水泥磨基础沉降监测点标高复测数据

图2 水泥磨进出料端滑履高差复测数据

1.2 磨机本体与减速机同轴度检查

制作检测支架，用螺栓连接在磨机的传动接管端部，对减速机的输出轴进行打表，测量结果见图3，已超出了水泥机械的安装规范要求。

图3 磨机本体与减速机同轴度检查数据

1.3 磨机底板标高复测

经以上检查，发现该水泥磨已失位，因此必须确认磨机本体滑履底板的位置是否发生变化，以便确定后续处理方案。现场将磨内钢球全部倒出，并制作顶磨工具，将水泥磨顶起，拆卸磨机底部滑履处的滑履罩、滑履轴承等，对磨机的底板标高进行复测，该磨机进料端#1、#2滑履为滑动端，出料端#3滑履为滑动端，#4滑履为固定端，为保证测量准确性，每个滑履上选择3个点测量，且共进行了三次测量，测量位置见图4。对照前次整改时磨机本体底板的测量数据，发现变化较大，说明磨机底板标高等发生了变化，磨机基础存在不均匀变化的情况。为方便对比，将数据进行列表，列表时将进料端的1-1、1-2、1-3的数据设为基准0点（数据为绝对值）。

图4 磨机滑履底板标高测量点示意图

1.4 其他检查情况

（1）磨机本体向减速机方向串动了约6 mm。

（2）出料端固定滑履的减速机侧的12 mm聚四氟乙烯板被磨掉了约6 mm。

（3）出料端活动滑履的减速机侧增加的12 mm聚四氟乙烯板也被磨掉了约3 mm。

2 水泥磨轴向串动问题分析及整改方案

2.1 水泥磨轴向串动问题分析

表1 磨机滑履底板标高测量数据

经现场检查，结合测量数据及安装规范等，分析导致水泥磨轴向串动的主要原因有：

（1）磨机底板标高差过大。磨机底板标高的测量数据表明：磨机底板不能满足磨机的安装规范要求，且数据与图1中磨机基础沉降点标高数据的沉降方向基本一致。

（2）磨机两端存在高差。磨机两端滑履的高差，出料端（传动侧）低于进料端0.6 mm，因此磨机整体向传动侧方向串动，可解释为本次磨机两端都有一定的沉降所造成的。

（3）磨机本体与减速机不同心，存在高差，与建材行业标准《JCJ 03—90水泥工厂机械设备安装工程施工及验收规范》的要求“同轴度不大于0.4”相比超差严重。

综合以上情况和现场测量数据，结合前期的《减速机安装报告》、《水泥磨服务报告》等，分析认为水泥磨基础的不均匀沉降引起设备安装基准变化，从而使磨机本体承受了一定的轴向力，是磨机轴向串动问题发生的主要原因。

2.2 水泥磨整改方案

（1）水泥磨本体整改调平。针对水泥磨两端存在高差和磨机底板标高差过大问题，最好的办法是打掉磨机底板的二次浇注层，重新制作沙墩，重新调整磨机底板到规范要求，但该方法工期长、工作量大，影响业主的生产恢复时间。因此，经现场讨论后，采用在磨机滑履处的球体座和凹球体之间垫不锈钢板的方法，找平磨机。除没有问题的进料端#1滑履轴瓦外，#2、#3、#4号滑履轴瓦都垫，在保证底板标高差的同时保证磨机的两端高差。先垫平进料端的2号滑履轴瓦，再试垫出料端的#3、#4滑履轴瓦。

（2）磨机本体与减速机不同心、高差问题。针对该问题，由于涉及到国外品牌的减速机，因此与业主沟通，联系该公司派工程师到现场指导减速机与磨机的找正。

3 水泥磨轴向串动问题的现场整改

（1）经过两次顶磨试垫，将磨机进出料两端垫平，磨机进出料两端高差为0。各滑履处增加的不锈钢板厚度及磨机垫平后的进出料高差测量数据见表2。

表2 磨机本体垫平数据

（2）现场检查测量发现，减速机低于磨机2.30mm，表明减速机与磨机存在高差，从而在运行时会产生一定的轴向力，也导致磨机本体向减速机方向串动。经减速机厂家工程师指导，通过减速机底座增加垫片，现场找正后，减速机高于水泥磨本体约0.25 mm，满足验收规范的要求。

4 结语

通过测量与分析，减速机与磨机本体存在高差以及磨机本体失去安装基准是造成磨机本体向减速机串动的主要原因，通过本次现场整改，该水泥磨顺利恢复运行，未再出现问题，保证了业主的正常生产。

由于大型管磨机一般采用行星减速机和齿形联轴器，不同于国内大多中小型中心传动磨机采用圆柱齿轮减速机和膜片联轴器，因此，在现场安装时，不能完全套用国内的要求和打表找正方法，行星减速机配套的磨机的安装要求必须更高，建议磨机本体的进出料端尽量水平，减速机与磨机的同轴度要求也必须达到规范要求，同时需减速机厂家工程师指导安装。