环冷检测装置的设计与改进

胡杨泽

【摘要】环冷机做为烧结矿冷却的重要设备，其出现故障后，将导致烧结生产无法进行。随着环冷设备的大型化，其跑偏愈加难以控制和调整。环冷机车轮处于跑偏导致的轴向载荷、粉尘和温度交替变化的综合工况条件下，其故障率非常高。常见的环冷小车检测装置主要有简易的撞块检测及运用PLC控制系统的多位移检测装置。它们各自都存在不适用于现有阶段烧结厂的缺陷：简易的撞块检测装置由于其粗糙的检测方式使得检测不准确及其严重降低环冷小车使用寿命的缺陷使得其逐渐被淘汰;而价格昂贵的多位移检测装置使得其并不被烧结厂广泛的采用。设计与改进后的环冷小车检测装置，具有简易、易安装、易操作的特点，并且能够结合简单信息反馈装置来实现半自动化检测的目的。

【关键词】环冷检测;设计与改进;信息反馈;半自动化

1 前言

武钢烧结厂环冷机是烧结系统中的关键设备之一，烧结厂环冷机会发生环冷小车轮安装位置发生偏移、甚至脱离传动环冷小车轴的故障，而一旦失去车轮的环冷小车进入环冷曲轨后将直接卡阻环冷小车运行。如能及时发现环冷机小车车轮脱落迹象，安排检修，将避免大的设备事故发生。

环冷小车车轮故障的检测方法之一是查看车轮与车轴轴向缝隙的间距，当缝隙间距变大时，即安排更换车轮。由于直接测量车轮与车轴的缝隙距离有困难，因而转变为测量两个环冷小车车轮间的距离，根据两车轮距离的变化来判断环冷小车车轮的状态。

根据此思路，本文采用一套简单的可在线检测环冷小车车轮轮距的系统装置，结合环冷检测装置，通过数据采集装置测量环冷小车车轮的间距。当检测出环冷小车车轮间距超出正常值时，由上位机进行故障的判断与报警，从而监测出车轮的使用状态。

2 环冷检测装置的设计

为帮助烧结厂提高对环冷机小车车轮故障的监控能力，我们设计了一种环冷

检测装置，配合简单的信息反馈装置来实现环冷机小车车轮半自动化检测。如图1所示，本实用新型的环冷小车检测装置，包括活动上架2，安装底座5，连接轴12、隔套10和弹簧11。活动上架2包括两块耳板9、连接板1和信号遮挡板3，安装底座5包括两块耳板6、底板7、板8和信号通过板4，活动上架2和安装底座5由连接轴12连接，并在两端加装垫圈和开口销13。

本装置的工作过程如图2所示：信号源在不断发送信号和接收信号反馈，当环冷小车车轮沿图示方向行走时，检测装置活动上架就会在连接轴上转动，在某一时刻信号遮挡板会挡住信号，使得信号反馈发生变化，当车轮完全通过后，活动上架会因弹簧的作用力而回到原来的位置，等待下一个车轮的到来，这一过程中，信号反馈随之改变。我们把环冷检测装置安装至烧结现场使用，并从现场使用情况来对整个监测系统进行检验，检验结果表明此方法的能够很好的监测出车轮的状态，得到比较满意的结果。我们还可以采集数据进行分析，找出数据变化规律，从而预判环冷小车车轮轴承的实际使用时间，参考轴承检修周期，计算出现场环冷小车车轮轴承的使用周期。

3 环冷检测装置的改进

虽然环冷检测装置在现场成功运行并引用，且提高了烧结厂对环冷小车车轮故障的监控能力，但其还存在一些问题，我对其中一个问题进行了改进。

我们知道环冷检测装置是依靠一对弹簧的力来使活动上架回到起始位置，因弹簧的使用频率过高，寿命降低，从而使得环冷检测装置的使用寿命达不到预期的值。这里，我们想到了两种改进的方法，其一是寻找更好的弹簧来代替，其二是去掉弹簧这一动力装置，使用在活动上架尾部悬吊平衡块来取而代之。我们对第二种改进方法进行了研究，如图3，是我们改进后的环冷检测装置，去掉了两个弹簧和它们之间的隔套，改用在活动上架尾部加装平衡块，来达到使活动上架回到原来位置的作用。我们把改进后的环冷检测装置安装至烧结现场使用，并从现场使用情况来对整个监测系统进行检验，检验结果表明改进后的环冷检测装置能够更好的监测出车轮的状态，采集的数据更具有规律性，能更好的反映环冷小车车轮及轴承的使用状况。

4 结束语

本文环冷小车检测装置的设计成功使烧结厂环冷机小车在线检测走向半自动化及自动化又迈进了一步，环冷检测装置的改进又缓解了其使用寿命短的问题;但是此设计还是存在着诸多方面需要改进，如装置本身的材料及尺寸的选择搭配、连接轴的选择及连接方式的选择等等，都有待我们做进一步的研究。

参考文献：

[1]曹刚永，刘业翠.环冷机车轮检测装置研究与应用[J].冶金管理，2020（15）：55-56.

[2]马钢.浅谈烧结环冷机跑偏原因分析与调整对策[J].科技与创新，2017（05）：52+57.DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.052.

[3]何运珍.太钢715m～2环冷机水平道轨窜动的改进措施[J].烧结球团，2014，39（04）：28-30.DOI：10.13403/j.sjqt.2014.04.050.

[4]夏克斌.环冷机低温热废气的利用方法[J].矿业工程，2015，13（02）：50-51.DOI：10.16672/j.cnki.kygc.2015.02.021.

[5]张秀芬，曹先常，姜未汀，陈志良.烧结环冷机余热资源梯级利用系统分析与研究[J].节能技术，2017，35（03）：251-254.

[6]张忠波，宋宇，徐福玉.多功能高效燒结环冷机在改造工程中的应用[J].矿业工程，2017，15（03）：46-47.DOI：10.16672/j.cnki.kygc.2017.03.017.