辊压机振动的原因分析及处理措施

2021-03-30刘军

现代盐化工 2021年4期

关键词：辊面节流阀万向

刘军

（青海盐湖元通钾肥有限公司，青海格尔木 816099）

辊压机运行出现振动是常有的现象，其不仅影响辊压机的正常运行，还会对粉磨工作质量产生一定的影响，同时还影响着辊压机内部零件，比如轴承、机架等的使用年限。所以，分析辊压机产生振动的原因，制定预防方案，可以保证辊压机的有序运行。

1 造成辊压机振动的原因分析及处理措施

1.1 供料不稳引发的振动

辊压机供料是过饱和喂料，只有保持物料平稳、持续进入两个辊子间，才能保证辊压机平稳运行。如果供料环节出现不饱和现象，便会造成辊压机在水平方向移动，当移动量不断增大并产生一定频次时，便会出现辊压机振动的现象。造成供料不饱和现象的具体表现如下：供料断断续续、物料颗粒度不均匀、物料在辊面宽度分布不均等。由于供料不饱和导致辊压机出现振动的现象常有，特别是新安装辊压机或辊面大修后的第一次投料，都会出现供料不稳的现象，如果来料过多，还会导致辊压机出现跳停的现象。另外，当物料粒度分布不均、物料颗粒有大有小时，会加大辊子间的缝隙，进而产生更大的振动[1]。

例如某公司采用的CLF140/65辊压机，在运行过程中会产生很大的间隙，在停机之后，间隙也没有恢复初始状态。经过检查发现，辊面右侧进入了一个很大的硬物，无法被棍子带动。在联合粉磨系统中，对物料细度提出了一定的要求，必须控制在80 μm，这样进入辊压机的物料也会变细，为辊压机的平稳运行提供了保障。但过细物料不仅无法保证物料层的正常使用，还会引起辊压机振动。例如本市某化工厂为了提升能源利用率，采取将水渣加入熟料的方法，但该方法会导致辊压机出现偏离正常轨道的现象，进而引发振动。基于此，只有关小进料阀开关，将混有水渣的熟料和刚出的熟料混合应用，才能避免辊压机振动现象的出现[2]。

1.2 处理措施

为了确保供料正常，首先，供料系统的安装要达到标准要求；其次，要控制好物料粒度，太粗太细都无法保证辊压机以稳定状态运行。为了稳定辊压机，必须严格控制物料粒度，最佳粒度不得超过辊径的3%，最大不得超过5%，同时，还要平衡好稳流称重仓的仓位。一般情况下，物料质量不得低于仓容量的60%，最重不得超过80%。为了一步到位，众多化工企业对辊压机进行了改装[3]，采取杠杆式开展进料，在实际应用中取得了较好的效果。

2 辊面失圆及两辊直径不同引发的振动及处理措施

2.1 辊面失圆及两辊直径不同引发的振动

一般都采取焊接的方法连接辊压机辊面硬面层，一旦辊面达不到机器加工需要的圆度，必定会引发跳动。一旦跳动幅度超过规定范围，动辊就会沿着水平方向进行周期性的进退运动，导致辊面不均匀摸索，引发辊压机的振动。另外，辊面出现很深的凹陷，也会加大辊间隙，加大振动幅度。此外，定辊、动辊具有相同的转速、转动角，若定辊、动辊直径不一致，便会出现线速度的差异，这样便会因定、动辊做功不同，造成两辊工作电流差的出现，最终产生振动现象。比如某公司采用的KPP-92-76.5辊压机最近更换了定辊，但依然没有解决振动的问题。经过有关工作者的细致研究发现，定辊、动辊直径不一致，此时若处于同一角速度运行状态，势必会导致两辊外圆运动线速度不同，进而出现振动[4-5]。

2.2 处理措施

基于辊面失圆及两辊直径不同引发的振动，要时刻注意辊面磨损，及时发现、及时修复。若辊面开展大修，必须做好辊面质量的控制。一般情况下，会采取两种方法：一是保证动辊、定辊直径一致；二是控制辊面径向跳动量[6]。基于设计需要，新加工的辊子，辊面跳动量只有保持在3 mm以下才能避免引起振动。在现场堆焊过程中，由于质量把控难度大，要将径向调控量控制在5～6 mm。

3 液压系统故障引发的振动及处理措施

3.1 液压系统故障引发的振动

物料的持续供应有赖于液压系统这一根本动力，若辊左右测压系统泄漏超过规定标准，蓄能器压力、节流阀B打开程度都存在很大差异时，便会产生测压缸液压力不平衡的现象，影响动辊左右侧的进退速度和左侧辊隙，最终导致辊压机振动现象的出现。

3.2 处理措施

基于液压系统故障引发的振动，一般情况下，有两种处理措施：一是保持蓄能器压力在合适范围内，左右两侧压力保持一致。一般情况下，蓄能器压力为工作压力的65%～75%，若工作压力为9.5 MPa，氮气压力则要在6.2～7.1 MPa。在实际生产中，一般取最低值。二是在液压系统工作之前，必须做好系统内部加压情况的检查，一般情况下，压力变化和压力次数与泄漏量成正比，一旦出现异常情况，无需做检查，直接更换泄漏阀件即可，避免造成更大的损失。

4 辊面失圆和液压系统失调引发的振动及处理措施

4.1 辊面失圆和液压系统失调引发的振动

造成辊压机振动的原因有两种：一是某一因素的影响；二是多种因素共同作用的结果。比如某公司采用的CLF140/65辊压机，定辊减速机出现了破损，在更换完减速机之后，辊压机出现了异于日常的运行情况，主要表现：辊压机轴向偏离了正常运行状态、扭力盘发出声响、动辊位移量超过额定的标准范围，左右侧的位移出现了不同的移动量，导致动辊轴出现了偏离正常摆动轨道的现象，并且辊隙间距不断变化。为了寻找原因，工作人员对设备开展了全面的检查，结果发现，液压系统左右侧液压缸快限速泄压之后，左侧压力开始上升，并且左侧节流阀B处于关闭状态，无法进行调整。基于此，工作人员给出了左侧节流阀B失效导致这一现象的结论。为了验证结论是否正确，工作人员分别对左右两侧的节流阀B进行了调节，结果显示，左侧动辊摆动偏离了正常轨道，即失效节流阀B所在位置与同一侧的动辊外移量有关。这是因为动辊在运行过程中，液压缸内的液压油会通过节流阀B汇入蓄能器[7]。一旦左侧节流阀B处于关闭状态，会出现流速慢、回油量少的情况，进而增加液压缸内的油压；若节流阀B处于正常的开合状态，回油量也会回归正常，其产生的位移量也会随之增加。在此情况下，若较大物料通过，则会出现右侧蓄能器液压油回归油缸的现象，此时左右侧的回油量处于不平衡状态，因为右侧回油量大于左侧，所以右侧压力不断增大，并将动辊顶回去。相对来讲，左侧的回退量要小很多。

4.2 处理措施

基于辊面失圆和液压系统失调引发的振动，可以根据实际情况采取如下措施：一是在没有更换配件的情况下，可以调整右侧两辊轴承座的间隙，由原来的255 mm调整到 265 mm，通过减少右侧轴承位移量，达到降低偏摆量的目的。二是更换节流阀B，若动辊两端位移量大小不一，便会造成扭力盘扭动现象消失，无法改变动辊两端的辊隙，且压力周期变化也依然存在。经过仔细检查发现，定动辊径向均出现了偏摆现象（定辊为10 mm、动辊为5 mm），显然动辊左右侧辊隙和压力周期变化是导致辊面失圆的主要原因。要想解决这一问题，可以对辊面进行焊接，这样辊隙变化会稳定在22～24 mm。

5 电动机轴和减速器输入轴不同引发的振动及处理措施

5.1 电动机轴和减速器输入轴不同引发的振动

通过观察和研究可以发现，辊压机行星减速器一般是悬挂安装的，即将减速器空心轴安装在辊轴上，并利用紧缩盘固定，减速器的外壳则用螺栓将其和法兰、扭矩支撑起来。虽然可以用万向联轴器将电动机和减速器连接起来，而且允许很大角度的位移，但必须做好轴角度的调整。若轴角度出现偏差，会直接影响减速器、万向联轴器的使用时长，进而引发振动。同时，若同轴角度没有保持在同一水平线，则要考虑安装是否合理。尤其是动辊，只有按照要求安装，平衡减速器输入轴与电动机轴的空隙偏离量，才能适应运行的辊隙。

5.2 处理措施

安装是导致同轴度偏差大的主要原因，特别是动辊，在安装过程中，动辊减速器输入轴和电动机轴要保持一定的偏离量，如此才能适应运行需要。此外，考虑到辊压机减速器本身的结构特点，只有将输入轴稳固在辊轴上，并平衡好输入轴与输出轴的偏离量，才能保证输入轴的正常运转。例如在初次安装、更换减速器时，一定要避免减速器法兰孔分布与扭力盘孔接触，这样才能避免动辊电动机轴和减速器轴发生碰撞。比如某公司辊压机经过返厂维修再次安装后，发现动辊电动机轴和减速器轴存在8 mm的距离差，其原因在于，辊压机扭力盘和减速器对应的螺栓孔在划线或者加工中没有明确分度。对于这一问题，可以通过调节扭矩支撑装置来解决。所以在实际安装过程中，必须用百分表来矫正，同时确保动辊减速器输入轴和电动机轴水平保持在标准的偏离量上。

6 万向联轴器故障引发的故障以及处理措施

6.1 万向联轴器故障引发的故障

结合自身的工作实践以及实际观察，明确了导致万向联轴器出现问题的原因有轴承润滑不良、同轴度偏差很大，导致辊压机出现振动和温度升高的现象。一般情况下，万向联轴器是出现故障的主要集中地，这也从侧面反映了同轴度出现偏差会缩短万向联轴器的使用时长。

6.2 处理措施

对于万向联轴器故障引发的故障，可以采取相应的方法解决。某公司采取了CLF140/65辊压机，其万向联轴器为SWC265DH2-740，曾出现因动辊减速器输入和万向联轴器振动的问题，经过检查发现，是润滑不良导致的现象。青海盐湖元通钾肥有限公司选择更换万向联轴器，在完成更换之后，振动情况完全消失。由于动辊减速器引发的输入轴出现振动，采取了红外线测温枪进行检查，发现依然是万向联轴器引发的故障。此处温度远超额定温度，停机检查发现，又是距离电动机轴测的轴承出现了破损，更换新万向联轴器后，依然可以正常运转。由此可见，除了保持同轴度外，还必须添加润滑剂。