中速輥式磨煤機振動大的原因分析及消除措施

中速輥式磨煤機振動大的原因分析及消除措施

　　磨煤機是將煤塊破碎并磨成煤粉的機械，它是煤粉爐的重要輔助設備。有立式磨粉機、高壓懸輥磨、中速微粉磨、超壓梯形磨、雷蒙磨等型號。

　　摘要：中速輥式磨煤機出現振動的情況較為常見，對煤化工磨煤系統的安全運行產生負面影響，也會增加運行成本，應該從設計、安裝、運行、給煤等方面展開分析，尋找問題出現的原因，采取相應措施予以解決。分析ZGM133N型中速輥式磨煤機運行原理，研究磨煤機出現振動問題的原因，最后提出應對磨煤機振動問題的建議。

　　關鍵詞：中速輥式磨煤機 原因分析 振動

　　磨煤機在煤化工磨煤系統運行中發揮著重要的作用，經常出現振動情況，在降低出力的同時，也會削弱其耐久性，甚至對煤化工裝置的生產負荷形成阻礙。當前，大部分煤化工磨煤系統及煤化工廠使用中速輥式磨煤機，其振動問題影響面較廣，展開研究現實意義重大。本文針對ZGM133N型號的磨煤機進行研究，分析其出現振動的原因，并尋找相應對策。

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　　一、ZGM133N中速輥式磨煤機工作原理

　　ZGM133N磨煤機屬于中速輥盤式磨煤機，這種磨煤機的碾磨部分是由三個磨輥和轉動磨環共同組成，其中，磨輥沿著磨環滾動，且進行自轉。將洗精煤通過磨煤機中央落煤管落入碾磨部件之間，經碾磨部件轉動，并借助離心力將洗精煤運送到碾磨輥道上，通過磨輥進行碾磨。碾磨力均勻作用至三個磨輥上，這個力經磨環、磨輥、壓架、拉桿、傳動盤、減速機、液壓缸后通過底板傳至基礎(見圖1_1)。

　　圖1_1 磨煤機加載傳遞系統“受力狀態圖”

　　碾磨成的煤粉被拋至風環處，熱風以一定速度通過風環進入干燥空間，對煤粉干燥處理，并將處理好的煤粉送入碾磨區上部分的旋轉分離器當中進行分離。經過分離，將不合格的粗粉進行返回重磨。而合格的煤粉通過干燥處理后帶出磨外，在煤當中夾帶的雜物(如石塊、金屬塊、黃鐵礦塊等)全部拋至風環處，經風環刮板處刮落到雜物箱當中，定期人工排出。(見圖1_2)

　　圖1_2 磨煤機“沸騰區”示意圖

　　二、磨煤機出現振動的原因

　　1、設計因素

　　磨煤機設計過程中缺乏科學性考慮，對熱態形變問題在設計時欠缺考慮，導致磨煤機在運轉的過程中出現一定程度的形變問題。同時，設計人員也沒有對箱體承重方面考慮周全，機座和機殼剛度方面也欠缺考量，讓箱體的承重難以符合實際需求，設備運轉過程中容易出現過大幅度的形變。以上情況導致的形變一旦在設備實際運轉中出現，就會使原本的位置出現偏差，進而導致三腳架的中間部位也出現偏離，造成振動情況的發生。

　　2、制造因素

　　在進行中速輥式磨煤機的生產制造過程中，存在機殼焊接變形問題。變形嚴重的導致機座不平，機座底部受力不均，鑄造的磨盤襯板過于粗糙，安裝后容易出現波浪式弧面，磨盤轉動運行中導致磨煤機整體出現上下波浪式振動;磨盤、傳動盤和襯板鑄造的不夠規則和均勻，造成轉動時出現無法平衡的離心式運動，造成整機振動;磨輥的輪輥外緣為非機械加工制造，導致出現直徑偏差超出標準，輪輥橢圓度過大，運行過程中三角架與磨輥受加載力作用出現較大的振動。

　　3、安裝因素

　　在機座和機殼安裝找正時，中心偏差過大，機殼、機座的水平偏差較大，使機殼、機座中心與減速機回轉中心的偏差較大，導致運行不平穩。

　　三角架及三個磨輥的中心沒有找正，導向板工作面不能同時接觸，造成中心偏差，致使運行中的三個磨輥工作面偏離固定位置，不沿磨盤滾道方向轉動，在嚴重磨損磨盤襯瓦上沿的同時引發振動。

　　減速機與電動機聯軸器找正不準確，減速機軸中心和電動機軸中心偏差較大，使減速機不能正常運行而產生過大的振動。

　　磨機內部各部分連接螺栓、地腳螺栓擰緊力矩不夠，造成運行過程中螺栓松動，出現磨煤機振動。

　　4、運行因素

　　4.1風煤比失調

　　磨煤機在運行過程中，由于煤化工裝置總生產負荷波動，導致磨煤系統經常調整磨煤機的制粉量。要保證冷風、熱風和煤的比例之間的相互協調，根據磨煤系統的給煤量進行適時的調整。但是在磨煤機的實際運行過程中，經常出現風煤比失調情況，當磨煤機給煤量一定時，一次風量過小，不能將煤粉及時的從磨機里帶走，隨著給煤的不斷積累，磨煤機內堆積的煤粉越來越多;一次風量過大時，使得磨機內的煤粉越來越少，最后磨輥上下跳動幅度較大，一定程度時產生較大的振動，影響正常生產。

　　4.2碾磨件之間有異物，造成碾磨件磨損

　　在整個磨煤機的設計過程中，碾磨件是整個機器的重要組成部分，更是磨煤機運行的基本部件。由于洗精煤是通過皮帶輸送機送入精煤倉內，再提供給磨煤機。皮帶輸送機的除鐵器失靈或除鐵能力不足時，運行中有較大的鐵塊通過皮帶進磨煤機，在加載力的作用下，鐵塊不斷被碾壓造成負荷不規則變化，也增加碾磨件之間的磨損程度，甚至出現碾磨部件脫落，使磨煤機產生較大振動。

　　4.3導向板磨損或間隙過大

　　由于導向板工作面為圓弧形狀，導向板對磨輥的水平位置進行固定，分三處固定在機殼的切向支撐板和下壓環下。磨煤機在運行過程中，導向塊和導向板接觸部位受到頻繁沖擊和上下移動磨擦。盡管導向塊及導向板由耐磨材料制造，但由于接觸磨損的原因，限位間隙逐漸變大，致使磨輥位置有所改變，造成磨輥在運行擺動中沖擊力加大而發生振動，這種振動將會引起切向支撐后移，甚至造成磨輥傾倒，最終促使磨輥運動軌跡的改變，磨煤機振動增大。

　　4.4加載系統故障

　　加載系統是中速輥式磨煤機的重要工作系統，加載系統是磨煤機液壓系統重要組成部分。加載系統主要由電機、雙聯齒輪泵、比例溢流閥、單向節流閥、安全閥塊、油缸組件、蓄能器、冷卻器、回油過濾器及壓力變送器等組成。

　　磨煤系統正常運行中加載力出現故障時，加載力壓力波動較大時，使得磨煤機出力變化較大，煤層厚度太薄或太厚，磨輥上下跳動幅度過大，均能引起磨機振動。

　　4.5磨機給煤量波動大

　　磨煤機在運行過程中給煤量需要處于平穩狀態，否則就會造成磨煤機振動，內部出現堵塞的情況，電機電流開始出現異常，與此同時設備的出力狀況呈現出不規則的現象。煤化工企業磨煤系統使用洗精煤，其中蘊含的水分較多，經常會因水分過多導致磨煤機進料溜管洗精煤掛壁嚴重或煤塊大堵料，使得磨煤機正常運行時突然斷料，磨煤機內煤層太薄，磨煤機振動較大。但也會因為進磨煤機上游設備稱重給煤機故障，使磨煤機進料量突然增大，磨煤機碾磨能力未進行及時調整， 磨煤機內的煤層厚度增加，使磨煤機出現喘振。

　　三、磨煤機振動問題改進建議

　　1、設計應符合科學理念

　　為了適應熱態情況下機殼不規則的變形，應適當增加機殼的厚度，并在導向板箱體增加加固筋板。同時，在剛度與強度方面強化機殼與機座，降低因設計原因造成的振動發生幾率。將支撐墊板安裝在三角架與機殼之間，提升三角架的標高。架高磨輥，使之與磨盤兩者間存在間隙，這樣即便出現斷煤現象，磨輥與磨盤中還存在煤層鋪墊，能夠降低兩者間的剛性接觸，從而減少振動情況出現。

　　2、制造改進措施

　　在進行機座與機殼的制造時，采用防變形的焊接工藝和施工工藝，在滿足設計要求的同時保證焊接件不發生變形。焊接完成后盡快將結構應力與焊接應力進行消除，提升磨煤機整體制造精度。對制造過程中的精度要求進行控制，保證控制直徑偏差在5mm以內，控制橢圓度在3mm以內。只有進度符合設計要求，才能保證設備運行正常。

　　3、合理安裝

　　安裝之前要對圖紙內容進行全面了解，通讀使用說明書，使用時要嚴格按照說明書的內容進行，做好技術交底工作，培養操作人員的責任意識，嚴格對機座和機殼進行調整，確保其水平狀態精準，記錄安裝信息，質檢人員要做好質量控制工作，保證安裝質量。

　　對機座和機殼進行合理調整。找到機座的垂直中心軸線，在其上添加兩個吊墜，和減速機垂直方向的中心軸線處于對正狀態。使用精密的測量設備測出其標高和水平偏離程度，讓偏差程度小于2mm，確定機殼和機座的正中位置，此過程需要在拉鋼絲法的輔助下得以實現，吊墜的線需從鋼絲的交叉點經過，和減速設備的輸出法蘭正中位置相對，偏離差距小于2mm。在完成上述工作中，讓地腳螺栓處于穩固狀態。在安置減速機前，對其底面和臺板進行處理，讓臺板處于平整狀態，找準減速機的中心位置，確保緊固螺栓結合面處緊密狀態，才可開始工作，隨后使用專業測量設備對其輸出法蘭進行測定，保證其處于水平狀態，每個方向的水平偏離程度都要小于0.2mm。

　　4、風煤比失調

　　磨煤機的給煤量和一次風量可根據一次風與煤粉出力變化曲線操作(見圖1_3)。

　　圖1_3 磨煤機“標準空氣曲線”

　　建立正確的給煤量和一次風量比率是很重要的，如果標定的一次風量、給煤量不準，不但影響負荷調節，而且影響磨煤機運行。在磨煤機運行人員調節磨煤機出力時，應做到增加磨煤機出力時，先加風量，后加煤量。降低磨煤機出力時，先減煤量，后減風量，以防止一次風量調節過快或風量過小造成磨煤機煤層厚度變化較大，使磨煤機振動。

　　5、碾磨件之間有異物，造成碾磨件磨損處理

　　在磨煤機運行上煤時，要求上游操作人員經常檢查除鐵器的運行情況，并及時清理除鐵器上的鐵塊，避免其進入磨煤機。磨煤機運行出現振動時，對磨煤機排渣箱進行多次排渣檢查，看是否有異物或磨煤機內部部件脫落。磨煤機每運行1000小時，磨煤機停機應對碾磨件磨損情況進行檢查。磨輥耐磨件是高鉻鑄鐵制造，對溫度的急劇變化十分敏感，因此絕不能在磨機剛停下來，為盡快開始維修作業而用水或壓縮空氣來冷卻磨輥。

　　6、導向板磨損或間隙過大處理

　　經常檢查導向裝置(導向塊及導向板)的磨損和間隙，并保證壓架的垂向靈活運動。在磨煤機運行過程中，隨著時間的增加，即可與壓架上的導向塊和導向板間隙都會逐漸增加，從而引起磨煤機的不穩定運轉。所以，在對磨煤機進行內部檢查時，需要對間隙進行檢查和測量，并做好記錄。如果間隙大于8mm，就需要增加墊片完成調整，使間隙保持原始狀態，墊片結構可以設計成上面或者側面插入形式。如果導向板與導向塊出現明顯的階梯型磨損，將會對壓架的自由運動造成妨礙，需要及時更換。

　　7、加載系統故障處理

　　經常檢查加載系統的蓄能器，有無異常情況，并及時處理。檢查加載系統的油路，在磨煤機停止運行時，應對磨煤機的磨輥升降和定變加載的切換進行檢查，發現加載油缸和電磁換向閥故障，及時清理和更換。保障3個加載油缸的加載能力同步及電磁換向閥的正常工作。

　　8、磨煤機給煤量波動大

　　經常關注洗精煤的分析化驗報告單，發現洗精煤水含量大時，注意磨煤機系統的調整及上游溜管的檢查。并在磨煤機系統運行一段時間后對磨煤機上游設備稱重給煤機的皮帶稱進行校驗，避免因磨煤機給煤量波動大，磨煤機振動強烈。同時也要在磨煤機下料溜管處增加氣錘，避免因洗精煤水分大讓溜管出現堵料現象。

　　四、結束語

　　當中速輥式磨煤機發生振動時，要全面分析問題出現的原因，以積極的手段改變振動狀況，讓磨煤機的運行效率達到一定水平，增加設備的耐久性，降低對電能等能源的消耗，讓整個磨煤系統的運轉處于安全穩定的狀態，為煤化工的健康發展做出貢獻，爭取創造更多的經濟效益。

　　參考文獻：

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