1 現(xiàn)有搗固機(jī)
1.1現(xiàn)有偏心輪式搗固機(jī)的工作原理及主要技術(shù)性能參數(shù)
現(xiàn)有搗固小車，布置在布煤車的兩側(cè)。搗固車可方便地與布煤車對接或拆開。搗固小車由布煤車拖動(dòng)。單臺搗固小車設(shè)有6個(gè)夾板錘，橫列成單排。其工作采用電機(jī)－減速機(jī)驅(qū)動(dòng)夾緊凸輪，借偏心輪偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的彈性壓緊力夾持并提升錘桿，錘桿上升到一定高度，錘桿脫離凸輪夾持，錘靠自重下落搗固煤餅。6個(gè)搗固落錘分別由2臺電機(jī)和2套減速機(jī)驅(qū)動(dòng)。每臺電機(jī)帶動(dòng)3個(gè)搗固錘，交錯(cuò)提升、搗固。錘桿設(shè)有導(dǎo)向裝置，同時(shí)錘頭可借夾錘裝置懸掛于機(jī)架上。偏心輪裝置是搗固機(jī)的核心部分，主要通過一對內(nèi)外齒輪嚙合帶動(dòng)偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生壓緊力帶動(dòng)搗固錘運(yùn)動(dòng)。其中壓緊力由壓緊裝置中的兩彈簧提供，可單錘調(diào)節(jié)。
單排搗固錘功率2×22kW，單排搗固錘數(shù)量6個(gè)，搗固小車行走速度7.4m/min，搗固錘重量420kg，搗固錘沖程450mm，搗固錘頻率66r/min。
1.2現(xiàn)有偏心輪式搗固機(jī)設(shè)備存在的問題
這種結(jié)構(gòu)的搗固機(jī)雖然可完成對煤餅的搗固，但存在如下問題：
1）搗固系統(tǒng)通過電機(jī)—減速機(jī)（圓柱齒輪減速器）—傳動(dòng)齒輪箱—偏心摩擦輪組和摩擦輪組傳動(dòng)裝置來提升搗固錘，完成煤餅的搗固。通過近幾年的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)搗固系統(tǒng)的傳動(dòng)裝置常出現(xiàn)故障，主要表現(xiàn)在：搗固電機(jī)燒毀、減速機(jī)齒輪磨損大、減速機(jī)軸承損壞、傳動(dòng)齒輪箱漏油，要經(jīng)常對其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)與維修，這樣使工作量增大，且增加維護(hù)保養(yǎng)及維修成本，降低了企業(yè)的生產(chǎn)效率。
2）偏心摩擦輪組是用偏心套來定位偏心輪，再通過壓緊裝置調(diào)節(jié)偏心套（偏心輪），以實(shí)現(xiàn)2個(gè)偏心輪的壓緊調(diào)節(jié)。通過近幾年的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)偏心摩擦輪組多出現(xiàn)偏心套潤滑不良，齒輪和偏心套磨損嚴(yán)重，且偏心輪摩擦輪組重量大，更換極不方便。摩擦輪組與搗固錘之間經(jīng)常有潤滑油，出現(xiàn)打滑。出現(xiàn)打滑，多采用增加壓緊力的方式，搗固錘摩擦片磨損嚴(yán)重，不得不經(jīng)常更換搗固錘。
可見，現(xiàn)有偏心輪式的搗固機(jī)不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且設(shè)備故障率高，維護(hù)工作量大，為保證設(shè)備能夠正常使用，日常需儲備大量備件，費(fèi)用高，生產(chǎn)成本高，且會(huì)導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)效率低下。
2 設(shè)備故障問題原因分析
1）搗固系統(tǒng)的傳動(dòng)裝置復(fù)雜，機(jī)構(gòu)尺寸大，傳動(dòng)鏈長，加之累積誤差，且由于驅(qū)動(dòng)偏心摩擦輪組，有沖擊特性，這樣一旦裝配不良，就會(huì)造成電機(jī)燒毀、減速機(jī)磨損大、軸承損壞等問題。
2）偏心摩擦輪組是用偏心套來定位偏心輪，再通過壓緊裝置調(diào)節(jié)偏心套（偏心輪）來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)偏心輪的壓緊調(diào)節(jié)。偏心摩擦輪組和摩擦輪組內(nèi)部采用鋼或者鑄銅制作，使摩擦輪組質(zhì)量增大，增加了驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)的不平衡性。由于偏心套與外側(cè)的偏心輪為面接觸，潤滑不良，增大了偏心輪裝置的阻力；加上運(yùn)動(dòng)的不平衡性，使偏心輪與偏心套的軸瓦磨損嚴(yán)重，降低了偏心輪裝置的使用壽命。由于偏心輪裝置的潤滑系統(tǒng)不好，潤滑油極易竄入偏心輪與搗固錘的結(jié)合面，使搗固錘打滑，然后調(diào)節(jié)壓緊裝置調(diào)節(jié)壓緊力，壓緊力增大，降低了搗固錘的使用壽命。
3 改進(jìn)后的搗固機(jī)介紹
3.1改進(jìn)后的搗固機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和工作原理
搗固機(jī)的動(dòng)力通過減速電機(jī)，由聯(lián)軸器傳遞到對開嚙合齒輪，由對開齒輪帶動(dòng)主從動(dòng)軸的彈性凸輪組，彈性凸輪組按照120°均勻分布，來帶動(dòng)搗固錘運(yùn)動(dòng)，從而完成交錯(cuò)提升、搗固煤餅。其傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖如圖1所示。
圖1 改進(jìn)后的搗固機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖
根據(jù)傳動(dòng)安裝布置形式，選用傘齒輪減速電機(jī)，電機(jī)和減速機(jī)做成一體；聯(lián)軸器的選用，由于空間的限制，減速機(jī)電機(jī)布置在此位置，聯(lián)軸器的尺寸不能太長，且在整個(gè)傳動(dòng)裝置中，無彈性聯(lián)軸器，故選用彈性柱銷聯(lián)軸器；對開齒輪的選用，參照原有的傳動(dòng)裝置的布置型式，傳動(dòng)裝置齒輪箱內(nèi)有一對相互嚙合的齒輪，偏心摩擦輪組和摩擦輪組需要相同的轉(zhuǎn)速。動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩經(jīng)過電機(jī)減速機(jī)由聯(lián)軸器傳遞到主動(dòng)和從動(dòng)彈性凸輪組，需要加裝一對嚙合對開齒輪。
彈性凸輪的選用，根據(jù)搗固機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)骨架，參照現(xiàn)有的彈性凸輪的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行彈性凸輪組的改進(jìn)加工。彈性凸輪內(nèi)部通過彈力球聯(lián)接，帶動(dòng)外側(cè)的偏心片做夾錘和提錘運(yùn)動(dòng)。
3.2改進(jìn)后的搗固機(jī)的優(yōu)勢
1）通過分析搗固機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的速比傳動(dòng)，發(fā)現(xiàn)主要的速比改變在電機(jī)—減速機(jī)（圓柱齒輪減速器）—開式齒輪上，傳動(dòng)齒輪箱主要起分解轉(zhuǎn)矩的作用。因此在保證所需的傳動(dòng)的速比和轉(zhuǎn)矩的條件下，無需采用復(fù)雜的傳動(dòng)裝置，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)緊湊的電機(jī)—減速機(jī)傳動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，同時(shí)縮短了傳動(dòng)鏈，提高了傳動(dòng)穩(wěn)定性和可靠性，改善傳動(dòng)，易于維護(hù)。每年單臺搗固機(jī)可減少電機(jī)、齒輪、減速機(jī)的購置加工費(fèi)用3萬元。
2）將偏心輪改為彈性凸輪式提錘。內(nèi)部采用彈力球聯(lián)接，彈性凸輪組的重量大為減輕，且彈性球起緩沖作用，使工作環(huán)境噪音大為減小，可以使搗固錘的使用壽命大大延長。每年可節(jié)省大修搗固機(jī)的偏心輪費(fèi)用10萬元，更換一批搗固錘和摩擦片費(fèi)用27萬元，搗固錘每一個(gè)月更換一次，需要摩擦板100塊。且偏心輪和小減速機(jī)易損壞，設(shè)備維修繁瑣，增大維修工人的體力勞動(dòng)，影響出焦生產(chǎn)，并且存在很大的安全隱患。
3）現(xiàn)有的彈性凸輪式搗固機(jī)，其中每個(gè)夾板錘的彈性凸輪組不與其他彈性凸輪組共軸，通過絲杠調(diào)節(jié)單個(gè)的摩擦輪組的軸承支座來提供壓緊力，每個(gè)夾板錘調(diào)節(jié)互不影響。但對于現(xiàn)有的偏心輪式搗固機(jī)要進(jìn)行壓緊調(diào)節(jié)裝置的改造，則必須進(jìn)行所有軸承瓦座和鋼梁結(jié)構(gòu)的改造，程序復(fù)雜，費(fèi)用較大。實(shí)際搗固錘體的使用，若按照摩擦片磨損到5～10mm時(shí)，搗固錘報(bào)廢，運(yùn)行狀況可以按照30mm的調(diào)節(jié)余量。實(shí)際進(jìn)行調(diào)節(jié)的范圍不大，且調(diào)節(jié)的周期較長。因此可以通過設(shè)計(jì)調(diào)整彈力球的彈性緩沖量和更換彈性凸輪的偏心片來滿足夾錘和提錘運(yùn)動(dòng)，以減少搗固錘的更換頻率。
4 結(jié)語
由上述分析可見，在保證所需的傳動(dòng)的速比和轉(zhuǎn)矩的條件下，無需采用復(fù)雜的傳動(dòng)裝置，優(yōu)先選用減速機(jī)行業(yè)先進(jìn)結(jié)構(gòu)緊湊的電機(jī)—減速機(jī)傳動(dòng)裝置，易于維護(hù)，且故障率低，可以提高搗固機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。通過改造偏心輪和壓緊調(diào)節(jié)裝置，選用改進(jìn)后的彈性凸輪和偏心片來改善偏心輪與搗固錘的接觸摩擦傳動(dòng)，更換偏心片簡單方便，無需增加復(fù)雜的壓緊裝置，節(jié)省改造費(fèi)用，提高搗固錘的使用壽命。改進(jìn)后的搗固機(jī)，搗固工藝穩(wěn)定可靠高效，降低了企業(yè)的生產(chǎn)維護(hù)成本和維護(hù)難度，從而為焦化企業(yè)的安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件。
（來源：焦化技術(shù)智庫）
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