某國外水泥廠生料立磨減速機(jī)的替代案例
2020-10-24趙玉會，苑明華，譚長明
（南京西普水泥工程集團(tuán)有限公司）
摘 要：立磨減速機(jī)是立磨生產(chǎn)運(yùn)行不可或缺的重要部件。某國外水泥廠減速機(jī)生產(chǎn)過程中發(fā)生損壞，需要更換，為不影響客戶生產(chǎn)， 我們采用庫存減速機(jī)進(jìn)行更換的替換方案。減速機(jī)在替換時，需要考慮減速機(jī)和立磨本體的對接、現(xiàn)有的減速機(jī)潤滑系統(tǒng)和減速機(jī)的匹配、減速機(jī)輸入軸中心高對電機(jī)的影響等因素，以確保替換后立磨系統(tǒng)的正常生產(chǎn)運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：立磨；減速機(jī)；替換方案；電機(jī)
在現(xiàn)代化水泥工廠中，生料立磨集粉磨、均化、烘干、選粉和輸送功能于一體，廣泛地用于粉磨水泥生料。
它主要由機(jī)架、殼體、搖臂裝置、磨輥裝置、磨盤裝置、選粉機(jī)、加壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、減速機(jī)、電動機(jī)等部分組成。立磨減速機(jī)是動力傳遞的重要組成部分，其輸出法蘭和磨盤直接聯(lián)結(jié)來傳遞扭矩，同時承受來自磨輥和磨盤的軸向推力，承受磨機(jī)軸向推力的為可傾瓦推力軸承，它由數(shù)塊扇形軸瓦組成，每塊瓦均有單獨(dú)的進(jìn)油口，采用獨(dú)立的油站對其進(jìn)行供油潤滑[1.2]。某國外水泥廠2500t／d熟料生產(chǎn)線的生料立磨減速機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行過程中發(fā)生了短時間不可能修復(fù)的損壞，廠方希望通過我們公司的供應(yīng)鏈能夠調(diào)劑到接近的可以替代的減速機(jī)庫存，并提供切實(shí)可行的替代方案，下文主要介紹減速機(jī)替代中需要注意的一些地方。
1 減速機(jī)技術(shù)參數(shù)對比及替代后對立磨產(chǎn)量影響的評估
立磨減速機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有傳遞功率、輸入轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)速、額定軸向推力等。損壞減速機(jī)和替代減速機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)對比，詳見表1。
關(guān)鍵詞：立磨；減速機(jī)；替換方案；電機(jī)
在現(xiàn)代化水泥工廠中，生料立磨集粉磨、均化、烘干、選粉和輸送功能于一體，廣泛地用于粉磨水泥生料。
它主要由機(jī)架、殼體、搖臂裝置、磨輥裝置、磨盤裝置、選粉機(jī)、加壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、減速機(jī)、電動機(jī)等部分組成。立磨減速機(jī)是動力傳遞的重要組成部分，其輸出法蘭和磨盤直接聯(lián)結(jié)來傳遞扭矩，同時承受來自磨輥和磨盤的軸向推力，承受磨機(jī)軸向推力的為可傾瓦推力軸承，它由數(shù)塊扇形軸瓦組成，每塊瓦均有單獨(dú)的進(jìn)油口，采用獨(dú)立的油站對其進(jìn)行供油潤滑[1.2]。某國外水泥廠2500t／d熟料生產(chǎn)線的生料立磨減速機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行過程中發(fā)生了短時間不可能修復(fù)的損壞，廠方希望通過我們公司的供應(yīng)鏈能夠調(diào)劑到接近的可以替代的減速機(jī)庫存，并提供切實(shí)可行的替代方案，下文主要介紹減速機(jī)替代中需要注意的一些地方。
1 減速機(jī)技術(shù)參數(shù)對比及替代后對立磨產(chǎn)量影響的評估
立磨減速機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有傳遞功率、輸入轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)速、額定軸向推力等。損壞減速機(jī)和替代減速機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)對比，詳見表1。
從表1中可知， 替代減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速比損壞減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速降低了11個百分點(diǎn)，也就是磨盤的轉(zhuǎn)速降低了，在其他條件不變的情況下，磨機(jī)的吸收功率將會發(fā)生變化，磨機(jī)吸收功率的計(jì)算公式，見式(1)[3]
Ｐ ＝μ×Ｚ×Ｆ ×ＤＲ ×ＢＲ ×Ｄ Ｍ ×π×ｎ ／ 60 (1)
式中，Ｐ為磨機(jī)主軸功率；μ為摩擦系數(shù)；Ｚ為磨輥數(shù)量；Ｆ為粉磨壓力；ＤＲ為磨輥直徑；ＢＲ為磨輥寬度；ＤＭ為磨盤粉磨軌道直徑；π為圓周率；ｎ為磨盤轉(zhuǎn)速。磨機(jī)臺時產(chǎn)量根據(jù)式(2)計(jì)算[4]Ｑ＝Ｐ／ｑ (2)
式中，Ｑ為磨機(jī)臺時產(chǎn)量；ｑ為噸成品功率消耗。根據(jù)式(1)來看，此次對減速機(jī)進(jìn)行更換，在保持其余操作參數(shù)不變的情況下，唯一發(fā)生改變的是磨盤轉(zhuǎn)速這個因素，而磨機(jī)主軸功率與磨盤轉(zhuǎn)速成正比，也就是磨機(jī)主軸功率會降低11％左右，而根據(jù)式(2) 可知， 理論上磨機(jī)的臺時產(chǎn)量也會比目前產(chǎn)量下降11％左右；但是，我們可以根據(jù)式(1)適當(dāng)提高粉磨壓力來提升立磨的粉磨能力， 達(dá)到提升產(chǎn)量的目的，另一方面，客戶目前立磨的運(yùn)轉(zhuǎn)率在85％左右， 也可以適當(dāng)提高運(yùn)作率到90％左右。理論上來說， 更換減速機(jī)后對立磨產(chǎn)量的影響是有限的，可以保證整個生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，替代是具有可操作性的。
2 替代方案接口的處理
2.1 油站與減速機(jī)的連接處理
由表1可知， 替換后的減速機(jī)的推力瓦數(shù)量是16塊，而原減速機(jī)的推力瓦數(shù)量是12塊， 需要將減速機(jī)油站供油口數(shù)量由12個增加到16個，原減速機(jī)油站的出口采用的是4只2個進(jìn)口3個出口的流量分配器，在查看了流量分配器的供貨商樣本后，找到了可替換的2個進(jìn)口4個出口的流量分配器，這樣每個流量分配器擴(kuò)展１個出口，將供油口增加到了16個，在分別購置增加的4個供油口的管道管件連接油站出油口和減速機(jī)推力瓦的進(jìn)油口完成油站和減速機(jī)的連接，以滿足減速機(jī)的正常運(yùn)行。
2.2 減速機(jī)與立磨接口的處理
根據(jù)圖1損壞減速機(jī)的外形尺寸圖和圖2替代減速機(jī)的外形尺寸圖，減速機(jī)輸出法蘭盤是與立磨磨盤直接連接的，減速機(jī)底板是與立磨基礎(chǔ)的底板直接連接的，而立磨磨盤和立磨基礎(chǔ)的底板尺寸是無法改變的，也就是我們需要將替代減速機(jī)的尺寸進(jìn)行加工處理來滿足安裝要求。
從圖1和圖2的對比，可以看出，只需要將替代減速的法蘭盤尺寸1900mm重新加工到1800mm就可以滿足和立磨磨盤的直徑連接；將減速機(jī)底板4個與中心尺寸221mm 的螺栓孔進(jìn)行封堵，重新加工4個中心尺寸為355mm 的螺栓孔，這樣減速底板就可以與立磨基礎(chǔ)的底板直接連接。此外，要注意兩臺立磨減速機(jī)高速輸入軸與底板的中心高尺寸是不一致的，損壞減速機(jī)的是710mm， 替代減速機(jī)的是600mm， 相差了110mm， 需要重新設(shè)計(jì)一個電機(jī)底座把原電機(jī)底座進(jìn)行更換就能滿足所有的安裝要求了，保證可以完全替代。
Ｐ ＝μ×Ｚ×Ｆ ×ＤＲ ×ＢＲ ×Ｄ Ｍ ×π×ｎ ／ 60 (1)
式中，Ｐ為磨機(jī)主軸功率；μ為摩擦系數(shù)；Ｚ為磨輥數(shù)量；Ｆ為粉磨壓力；ＤＲ為磨輥直徑；ＢＲ為磨輥寬度；ＤＭ為磨盤粉磨軌道直徑；π為圓周率；ｎ為磨盤轉(zhuǎn)速。磨機(jī)臺時產(chǎn)量根據(jù)式(2)計(jì)算[4]Ｑ＝Ｐ／ｑ (2)
式中，Ｑ為磨機(jī)臺時產(chǎn)量；ｑ為噸成品功率消耗。根據(jù)式(1)來看，此次對減速機(jī)進(jìn)行更換，在保持其余操作參數(shù)不變的情況下，唯一發(fā)生改變的是磨盤轉(zhuǎn)速這個因素，而磨機(jī)主軸功率與磨盤轉(zhuǎn)速成正比，也就是磨機(jī)主軸功率會降低11％左右，而根據(jù)式(2) 可知， 理論上磨機(jī)的臺時產(chǎn)量也會比目前產(chǎn)量下降11％左右；但是，我們可以根據(jù)式(1)適當(dāng)提高粉磨壓力來提升立磨的粉磨能力， 達(dá)到提升產(chǎn)量的目的，另一方面，客戶目前立磨的運(yùn)轉(zhuǎn)率在85％左右， 也可以適當(dāng)提高運(yùn)作率到90％左右。理論上來說， 更換減速機(jī)后對立磨產(chǎn)量的影響是有限的，可以保證整個生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，替代是具有可操作性的。
2 替代方案接口的處理
2.1 油站與減速機(jī)的連接處理
由表1可知， 替換后的減速機(jī)的推力瓦數(shù)量是16塊，而原減速機(jī)的推力瓦數(shù)量是12塊， 需要將減速機(jī)油站供油口數(shù)量由12個增加到16個，原減速機(jī)油站的出口采用的是4只2個進(jìn)口3個出口的流量分配器，在查看了流量分配器的供貨商樣本后，找到了可替換的2個進(jìn)口4個出口的流量分配器，這樣每個流量分配器擴(kuò)展１個出口，將供油口增加到了16個，在分別購置增加的4個供油口的管道管件連接油站出油口和減速機(jī)推力瓦的進(jìn)油口完成油站和減速機(jī)的連接，以滿足減速機(jī)的正常運(yùn)行。
2.2 減速機(jī)與立磨接口的處理
根據(jù)圖1損壞減速機(jī)的外形尺寸圖和圖2替代減速機(jī)的外形尺寸圖，減速機(jī)輸出法蘭盤是與立磨磨盤直接連接的，減速機(jī)底板是與立磨基礎(chǔ)的底板直接連接的，而立磨磨盤和立磨基礎(chǔ)的底板尺寸是無法改變的，也就是我們需要將替代減速機(jī)的尺寸進(jìn)行加工處理來滿足安裝要求。
從圖1和圖2的對比，可以看出，只需要將替代減速的法蘭盤尺寸1900mm重新加工到1800mm就可以滿足和立磨磨盤的直徑連接；將減速機(jī)底板4個與中心尺寸221mm 的螺栓孔進(jìn)行封堵，重新加工4個中心尺寸為355mm 的螺栓孔，這樣減速底板就可以與立磨基礎(chǔ)的底板直接連接。此外，要注意兩臺立磨減速機(jī)高速輸入軸與底板的中心高尺寸是不一致的，損壞減速機(jī)的是710mm， 替代減速機(jī)的是600mm， 相差了110mm， 需要重新設(shè)計(jì)一個電機(jī)底座把原電機(jī)底座進(jìn)行更換就能滿足所有的安裝要求了，保證可以完全替代。
3 結(jié)語
按照上述替代方案，聯(lián)系減速機(jī)廠家完成替代減速機(jī)的加工處理，同時我們制造工廠完成電機(jī)底座的加工以及油站管路管件的加工采購。7d后，就具備了發(fā)貨的條件，貨物運(yùn)抵客戶使用現(xiàn)場后，客戶1d的時間就完成了減速機(jī)的替換工作，為恢復(fù)生產(chǎn)贏得了寶貴的時間。生產(chǎn)后，對替換前、后的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，詳見表2。
按照上述替代方案，聯(lián)系減速機(jī)廠家完成替代減速機(jī)的加工處理，同時我們制造工廠完成電機(jī)底座的加工以及油站管路管件的加工采購。7d后，就具備了發(fā)貨的條件，貨物運(yùn)抵客戶使用現(xiàn)場后，客戶1d的時間就完成了減速機(jī)的替換工作，為恢復(fù)生產(chǎn)贏得了寶貴的時間。生產(chǎn)后，對替換前、后的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，詳見表2。
從運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，產(chǎn)量只比原來下降了5％左右，對生產(chǎn)線的運(yùn)行基本沒有影響，完全可以滿足生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]姚杏芬.比對試驗(yàn)在公路建設(shè)上的運(yùn)用[J]. 西部交通科技,2008,(4):27-29．
[2]于卉.比對試驗(yàn)在某高速公路試驗(yàn)室間的實(shí)踐[J]．北方交通，2014，(11):102-104．
[3]趙文輝，廉 濤.比對試驗(yàn)在交通系統(tǒng)公路試驗(yàn)室間的實(shí)踐[J]．交通標(biāo)準(zhǔn)化， 2002(3)24-27．
[4]林朝昱．試驗(yàn)室間比對試驗(yàn)的組織實(shí)施和結(jié)果評價(jià)[J]．科技資訊，2011(7)：55-55．
參考文獻(xiàn)
[1]姚杏芬.比對試驗(yàn)在公路建設(shè)上的運(yùn)用[J]. 西部交通科技,2008,(4):27-29．
[2]于卉.比對試驗(yàn)在某高速公路試驗(yàn)室間的實(shí)踐[J]．北方交通，2014，(11):102-104．
[3]趙文輝，廉 濤.比對試驗(yàn)在交通系統(tǒng)公路試驗(yàn)室間的實(shí)踐[J]．交通標(biāo)準(zhǔn)化， 2002(3)24-27．
[4]林朝昱．試驗(yàn)室間比對試驗(yàn)的組織實(shí)施和結(jié)果評價(jià)[J]．科技資訊，2011(7)：55-55．
來源：《建材世界》2018年06期