技術 | 回轉窯窯速提升改造的一次嘗試
一、改造原因
某公司2#線5000t/d熟料生產線為Φ4.8m×74m回轉窯,窯主減速機配套為重齒產品,型號為JH710C-Sw305-40,中心距為1570mm,速比為公稱40實際42.226,潤滑方式為集中潤滑,配套電動機型號ZSN4-400-092,電動機功率為630kw,電動機轉速為1500r/min。正常情況下窯主電動機轉速在1450r/min,減速機速比為42.226,大小齒輪齒數比為23/202,窯速最高為3.9r/min。而同樣的1#窯主減速機速比為39.673,電動機轉速1450r/min的條件下窯速最高為4.16r/min。由于23窯窯速較1#窯窯速低,同樣熱工狀態下2#窯臺時產量較1#窯低2t/h。
二、改造的可行性分析
如果購買一臺減速機,需要對于減速機的基礎重新進行灌漿,需要花費15萬元,購買新減速機需要花費50萬元,為節省成本,參考減速機外形安裝圖,見圖1,從減速機本身進行考慮,經過仔細研究減速機齒數和模數、原窯轉速、齒輪箱原齒輪配對情況,輸入級齒數配比是28/72,第二級齒數配比19/78,輸出級齒數配比20/80,速比是42.22556,窯齒輪齒數比23/202,速比8.7826。輸入轉速1450r/min,窯的轉速為3.909r/min。現只變更輸入級齒數比,且滿足原齒輪箱的中心路不變,齒輪的模數不變(保證原齒箱齒輪的抗彎強度)。輸入級齒數比變為30/70,可得窯轉速4.457r/min,理論上可行。并且只更換減速機原配置一、二齒輪軸,由原來的一級齒輪軸齒數為28,二級齒輪軸齒數為72,變化成一級齒輪軸齒數為30,二級齒輪軸齒數為70,經咨詢生產廠家這兩個齒輪及齒輪軸一共不到10萬元。
圖1 JH710C減速機外形
對減速機的強度進行論證,在確保減速機安全系數情況下,要求減速機工況系數為2.0,在所有基本力學條件一致的情況下,在原配置Z1/Z2=28/72時,強度比較結果見表1和表2。
表1 原配置時接觸強度計算結果
表2 原配置時彎曲強度計算結果
由表1和表2可知,齒面接觸強度安全系數SH=1.93,齒根彎曲強度安全系數SF=3.60。
變換后Z1/Z2=30/70,強度比較結果見表3和表4。
表3 變換后接觸強度計算結果
表4 變換后彎曲強度計算結果
由表3和表4可見,齒面接觸強度安全系數SH=2.04,齒根彎曲強度安全系數SF=3.90。
經過分析,減速機的生產需求下降低了速比,高速軸增加了齒數,增大了節圓直徑,作用在齒面上的力相應降低,故而齒面接觸強度和齒根彎曲強度都有不同程度的提高,通過計算都比原數據有了增大,確定了理論的可行。
三、改造的實施效果
該公司利用2018年9月份限產進行了更換,經過一個月的運行,現場運行情況良好,達到了技改的要求,回轉窯窯速由3.9r/min提高到4.2r/min,臺時產量由248t/h提高至250t/h(1#窯正常臺時產量),達到了改造的要求。
作者:趙鑫磊,江帥
來源:《平陰山水水泥有限公司》
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