四連桿改為滾輪的實踐與效果

紅星　魏振生

（阿榮旗蒙西水泥有限公司）

1　基本故障情況介紹

某公司2009年11月投產了一條日產5000t/d熟料生產線，由天津水泥工業(yè)設計研究院設計與主機配套，TCFC5500篦冷機采用引進丹麥公司技術制造四連桿支撐結構，見圖1，篦冷機有效面積128m²。

圖1 四連桿工作原理

該公司TCFC5500篦冷機篦床寬度為12列，每列寬度400mm，每列長度方向上共設有8組支撐點，一套四連桿裝置設有10個GE35ES關節(jié)軸承。TCFC5500篦冷機篦床下部支撐軸承合計12×8×10=960個軸承，潤滑點也是960個；潤滑管路復雜，各支管油量不均，缺油既難判斷又難處理。

運行第1年，這臺篦冷機運行狀況還好；到了第2年，四連桿機構故障逐漸顯現：①液壓缸座子開焊，斷缸頭；②四連桿軸承磨損，篦床標高下降；③行走梁跑偏，列密封漏料；④液壓缸超載，被迫減產運行，薄料層運行，風吹穿料層導致二次風溫度降低；⑤每次大修開始都要專門安排6人，直到大修結束，維修工時≥1400h/次，四連桿維修空間狹窄，費用昂貴，效果不明顯，就這樣折騰了5年。

2　四連桿支撐機構故障原因分析

(1)四連桿支撐機構的工作原理是正確的，它廣泛應用于海港碼頭裝/卸船機等潔凈空氣環(huán)境中。

(2)水泥廠篦冷機篦床下邊各風室內，由1～2臺風機鼓入窯頭附近的環(huán)境空氣，窯頭罩及窯頭密封不可能不漏粉塵，粉塵被風機入口負壓吸進，進入篦下各風室內，而各風室內都是“正壓”環(huán)境。

(3)篦下正壓氣流中，含有粉塵或粉塵濃度越來越大，盡管配有“高壓潤滑系統(tǒng)”靠油壓頂住粉塵進入，但是近千個“軸承群”中有1個損壞、潤滑系統(tǒng)近千條管路有1條不過油、GE35ES是兩側都不帶密封圈的結構，這些小概率事件一旦發(fā)生加上結構缺陷，粉塵進入軸承是不可避免的。

(4)四連桿機構處于正壓粉塵(尤其是磨蝕性極強的熟料粉塵)環(huán)境中，就像成千上萬只“啄木鳥”一樣去攻擊四連桿的近千個軸承，高壓氣流中的粉塵一旦進入四連桿軸承內，就會導致軸承磨料磨損。

(5)一組四連桿機構設有10個軸承，其中任何1個軸承磨損，四連桿都會失去原有的設計位置，立刻破壞四連桿工作原理，導致篦床標高下降，篦床跑偏、增加液壓缸附加載荷等一系列故障。

(6)該公司地處寒冷地區(qū)，冬季時間長且夜間溫度經常在-40℃以下。集中潤滑系統(tǒng)近千條油管且Z細處僅有4mm左右，潤滑劑流動性變差對隸屬于滑動軸承的自位式關節(jié)軸承壽命帶來不利影響。

3　滾輪支撐機構的安裝及效果

基于以上原因，2014年初，公司領導下定決心拆除四連桿支撐機構，我們多次進入篦下測量，CAD制圖、圖上裝配，提前準備備品備件。利用11月季節(jié)性停產時間，拆除“四連桿支撐機構”，見圖2；安裝“滾輪支撐機構”，見圖3。

圖2 四連桿支撐機構

圖3 滾輪支撐機構

(1)TCFC5500篦冷機，自2014年11月拆除四連桿支撐機構，施工僅用15天就更換成滾輪支撐機構，運行至今近9年，實現了“無維修”設計。

(2)TCFC5500篦冷機，篦床支撐機構改造前后各參數對比見表1。

表1 TCFC5500篦床支撐機構改造前后各參數對比

(3)由表1可知，改造后液壓缸不再超載，實現了厚料層操作，二次風溫提高90℃，窯系統(tǒng)煅燒能力顯著增強，熟料提產800t/d。

(4)四連桿改為滾輪，總體投資不足100萬元，每年節(jié)約維修費用50萬元，加上熟料提產、窯系統(tǒng)無故障運行等帶來的經濟效益，投資回收期不足一年。

4　結語

從該公司的應用效果可以看出，滾輪支撐機構的優(yōu)點如下：

(1)潤滑點數量降低10倍，TCFC5500篦冷機整機設有96組滾輪，設有96個潤滑點，潤滑管路極其簡單。

(2)滾輪、輪軌均用鍛造低合金結構鋼，表面硬化處?，確保硬度HRC≥52，設計壽命≥13年；引入了“無維修”設計理念。

(3)滾輪安裝后，維修空間寬敞，很容易接近與更換滾輪組件。

(4)控制行走梁“橫向跑偏”與“垂直支撐”的功能均賦予滾輪，兩個功能一體化后，支撐結構更加簡單。

(5)滾輪底座上設有“高低可調裝置”，方便安裝與維修。

(6)采用日本TOPCON AT-B2自動水準儀操平找正，誤差控制僅0.7mm/10m，提高了安裝精度。

（來源：水泥工程）