国家发改委:2035年“全国123出行交通圈”基本建成
1月19日,国家发改委召开“十四五”现代综合交通体系发展规划新闻发布会。“全国123出行交通圈”和“全球123快货物流圈”基本形成,我国将基本建成交通强国。
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我厂600t/d五级旋风预热器窑生产线1998年9月建成投产后,因单筒冷却机振动大,托轮轴瓦多次发热烧毁,影响Φ3.2m×52m回转窑的产量,1999年熟料最高产量为20t/h。1999年下半年,我厂应用设备故障诊断技术,准确找出单筒冷却机振动原因,消除振动。2000年3月份,水泥厂熟料生产顺利达标达产。
1 单筒冷却机振动现象
单冷机主要技术参数:规格Φ3.2m×36m;安装斜度4%;主电动机YTSP315M2-6,110kW变频调速;总重量340t;筒体支承2档,8个滑动轴承;主减速机ZL-14-I,速比31.5;开式齿轮传动,大齿轮齿数178,小齿轮齿数19。主电动机转速在600r/min以下时,传动装置无大的振动;大于600r/min时,振动逐渐增大;转速在850r/min左右时,振动最大。该振动与混凝土基础共振,引起在单筒冷却机旁边的烧成车间变电所共振,在变电所二楼上的中控室计算机屏幕晃动;转速大于875r/min时,振动烈度下降。在运转过程中,托轮还有3~6次/min的间歇振动。这种情况迫使回转窑的生料投料量在35t/h以下,单筒冷却机主电动机转速在600r/min以下,烧成系统热工制度控制困难,回转窑内耐火砖寿命只有1个月,熟料生产处于亏损。
2 振动诊断
我厂现有DZ-5振动仪和ZFY-2电脑振动分析仪各1台,远红外点温仪1台,测量范围0~1000℃,误差+1℃。用这2台振动分析仪分别对传动机构进行振动测试,如图1,测得最大振动速度有效值如表1。
DZ-5振动仪测得数据较准,频率不准。而ZFY-2电脑振动分析仪频率只能一个一个的读,也不能较好地进行频谱分析。由表1可以看出位置3的振动最大。根据所测的结果,对照ISO2372振动速度标准,振动在良好范围内,而实际振动使单筒冷却机无法正常运转。为了确诊振动烈度与齿轮啮合频率的关系,我厂请马钢公司设备处诊断室用频谱分析仪对振动进行频谱分析。振动信号采样点同图1。
图2为位置3在主电动机转速为850r/min时的振动频谱图,是输入信号AC/0.5V、200Hz的正弦交流信号,主振动频率为8.5Hz和它的谐波振动。
图3为位置2在主电动机转速为970r/min时的振动频谱图,是输入信号AC/0.5V、50Hz的正弦交流信号,主振动频率为9.75Hz和它的谐波振动。
单筒冷却机托轮有间歇振动,用粉笔在轮带与筒体之间划线,发现轮带与筒体之间有较大滑动,可以判定该滑动引起托轮振动。
3 振动原因分析及消除方法
1)单筒冷却机大齿轮由于生产厂家加工时没有很好地消除齿轮内应力,造成齿轮不圆,安装后,大齿轮的两个半齿圈接合面处的直径增大2.5mm,该误差使齿轮啮合过程中振动加剧。
2)由振动现象和振动频谱图分析可知,主振动为8.5Hz和它的高阶谐振。单筒冷却机振动与基础共振是齿轮啮合造成。只要将齿轮啮合频率躲开8.5Hz,则可减小齿轮啮合振动,消除共振。
3)检查开式齿轮啮合状态,由齿轮啮合印痕看出,小齿轮啮合痕迹略偏向齿根,因此可以将小齿轮外移,增加齿轮啮合顶间隙,改变齿轮啮合状态使齿轮啮合频率发生变化。
4)1999年12月停窑检修时,用塞尺千分尺检查轮带与筒体之间的间隙,测得上部轮带与筒体间隙13.83mm,下部轮带与筒体间隙13.35mm。
在单筒冷却机正常运转时,用远红外点温仪测得上部轮带处筒体温度310℃,轮带外表面温度95℃,下部轮带处筒体温度275℃,轮带外表面温度70℃,根据S=αD(t1-t2)+1计算公式,算出S上=10.07mm,S下=9.27mm。
式中:S——间隙量,mm;
α——热膨胀系数,0.000012mm/mm;
D——筒体外径+垫板厚度,3260mm;
t1——筒体热态时温度,℃;
t2——轮带热态时温度,℃。
则上部间隙超标13.83-10.07=3.76mm;
下部轮带超标13.35-9.27=4.08mm。
这两个数据均可圆整为4mm,因此在筒体垫板上加上2mm厚的铁板,即可消除超标间隙量,消除单筒冷却机轮带与筒体的滑动过大现象。
消除单筒冷却机振动方法:
1)外移小齿轮,改变齿轮啮合状态。由于单筒冷却机传动机构安装好后,各部件位置已经固定,作较大改动比较困难。我厂采取用锉刀锉,氧气割的方法修整传动部件地脚螺栓孔,将小齿轮外移0.75mm。
2)在轮带与筒体之间加上略小于筒体垫板尺寸的2mm铁板,铁板一端焊在垫板上。
经过以上两条整改措施后,单筒冷却机托轮振动现象消除。小齿轮振动下降,位置3处3个方向振动速度均小于1mm/s,基础共振现象消除。在2000年3月份,单筒冷却机生产能力达到设计要求,烧成系统生产达标达产。
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1月19日,国家发改委召开“十四五”现代综合交通体系发展规划新闻发布会。“全国123出行交通圈”和“全球123快货物流圈”基本形成,我国将基本建成交通强国。
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