圓筒造球機圓筒造球機的各種故障情況

由于圓筒造球機滾筒的轉(zhuǎn)動是由開式齒輪副來傳遞，其載荷大，工作環(huán)境惡劣，工作時間長（24小時不間斷工作），極易出現(xiàn)各種故障引起異常振動。要想對機械故障做出準(zhǔn)確診斷必須預(yù)先掌握各種故障的特征，以下首先對幾種典型故障特征進行分析。

圓筒造球機齒輪故障引起的振動異常情況

在各種齒輪故障診斷方法中，以振動檢測為基礎(chǔ)的齒輪故障診斷方法具有測量簡便、實時性強等優(yōu)點。通過測量齒輪運行過程中所產(chǎn)生的振動信號，作為故障診斷的重要信息來源，是一種理想的齒輪傳動狀態(tài)的在線運行監(jiān)測手段。

振動檢測和故障診斷的關(guān)鍵是怎樣從復(fù)雜的振動信號中提取和分離與齒輪故障特征有關(guān)的微弱信息。目前研究和應(yīng)用的振動檢測與故障診斷的方法可以分為以下幾類：時域法、頻域法、倒頻譜分析、包絡(luò)分析以及小波分析方法等舊。傅立葉時域分析，即直接對振動時域信號的時間歷程進行分析，特別是當(dāng)信號中含有諧波信號、周期信號或短脈沖信號時更為有效。直接觀察時域波形可以看出周期、諧波和脈沖等，利用波形分析可直接識別共振現(xiàn)象和拍頻現(xiàn)象。在狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的過程中，我們常常會直接利用振動時域信號進行分析并給出結(jié)果，這是最簡單且最直接的方法，特別是當(dāng)信號中明顯含有簡諧成分、周期成分或瞬時脈沖成分時更為有效。振動時域波形是一條時間歷程的波動曲線，根據(jù)測量所用傳感器類型的不同，曲線的幅值可代表位移、速度或加速度川。

傅立葉頻域分析分析法的原理是，機器振動信號大都是多種激勵信號合成的復(fù)雜信號，可以分解為一系列諧波分量（頻率成分），對于線性系統(tǒng)，各諧波分量代表著相應(yīng)頻率激勵力，對應(yīng)著系統(tǒng)的某些特征頻率。對振動信號進行傅立葉變換可以分析和計算出振動能量在頻率軸上的分布，通過對振動能量集中的頻率分析可以判斷故障起因。頻譜分析是在頻域中對原信號分布情況的描述，通常能夠提供比時域波形更加直觀的特征信息。因此頻譜（包括功率譜和幅值譜等）被廣泛用作故障診斷的依據(jù)。

圓筒造球機簡體變形引起的振動異常情況

圓筒造球機屬于重載機械，長期的運行會造成滾筒的變形，也會引起振動。此時造球機的托輪和筒體之間相當(dāng)于一個凸輪結(jié)構(gòu)。

圓筒造球機軸承故障引起的振動異常情況

在實際工作中常常運用類比法進行齒輪故障簡易診斷，如圖3-9所示，G1，G2分別表示單級增速齒輪箱的兩個齒輪，①、②、③、④表示其4個軸承。在4個軸承座上分別用加速度傳感器測量其振動均方根值，并畫出柱狀圖。

如圖（a）所示，4個軸承的振動值差異很小，且均在允許范圍內(nèi)，表示齒輪、各軸承均正常；如圖（b）所示，若4個軸承中某一個振動值明顯高于其他三個，則表明該軸承可能出現(xiàn)了故障。如圖（c）所示，若4個軸承的振動值差異很小，且均已超標(biāo)，則表明齒輪出現(xiàn)了異常。

造球是球團生產(chǎn)中一道重要工序，生球質(zhì)量的好壞直接影響球團礦產(chǎn)質(zhì)量。造球機用來將細磨精礦制成球團滿足高爐冶煉要求的設(shè)備，它將有色和黑色金屬礦粉制成球團，直接進爐冶煉。即：將準(zhǔn)備好的原料，按一定比例經(jīng)過配料、混勻，制成一定尺寸（9-16ram）的生球，然后干燥、焙燒使其發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化而硬化固結(jié)，其產(chǎn)品即為球團礦。

國外現(xiàn)有造球裝置主要有三種：圓盤造球機、圓錐造球機和圓筒造球機。美國各廠的圓筒造球機大多數(shù)是與相應(yīng)規(guī)格（寬1.54米，長4.27米至寬2.44米、長4.88米）的振動篩配套使用。僅有少數(shù)廠（如思派爾廠）在試用輥篩，該廠認(rèn)為輥篩維修量小，并可將水分較高的生球分出來，合格生球粒度為9.0-15.0毫米左右。圓筒的尺寸已經(jīng)從六十年代的直徑2.74米、長9.14米增大到今天的直徑3.66米、長10.1米了。過去圓筒造球機多裝有往復(fù)式燕翅桿，為了減少維修，現(xiàn)在已改用固定的和旋轉(zhuǎn)的燕翅桿了。

圓筒造球機主要部件有筒體、齒輪副、減速器、電動機、托輥裝置、滾圈等。

圓筒造球機的主要傳動結(jié)構(gòu)：電動機一減速箱一齒輪N-筒體一滾圈以及托輪。工作時，電動機通過減速箱將動力傳遞給小齒輪使其轉(zhuǎn)動，大齒輪則帶動和其固定在一起的筒體一起轉(zhuǎn)動，滾筒的重力通過滾圈由4個托輪來支撐。

球團廠圓筒造球機體重量為103.25t。簡體傾斜角度為7度，為2-5 r/min，處理量為708 t/h，造球機支撐形式為鋼輪支撐。圓筒造球機主要性能指標(biāo)如表2-1所示。

圓筒造球機的驅(qū)動系統(tǒng)安裝在圓筒一側(cè)。由傳動小齒輪與筒體上的大齒圈嚙合，驅(qū)動筒體轉(zhuǎn)動。造球帆工作時，皮帶機將一次混合后的物料輸入筒體入料端后，開啟懸吊在鋼絲繩上的兩根灑水管（鋼絲繩穿過筒體，分別固定在頭、尾支架上，每根灑水管有3~4個噴嘴）隨者簡體的旋轉(zhuǎn)，筒體內(nèi)的物料沿圓周翻滾的同時沿軸向向前移動.灑水管按規(guī)定的比例，給物料加水，使其達到適宜的水分。經(jīng)過反復(fù)翻滾前移.物料在運行中完成了混勻、遣球和輸送。造球機在一次混合的基礎(chǔ)上，進一步混勻，加水并成球，為二次混合機提供適合的原料。為延長簡體的使用壽命，筒體內(nèi)設(shè)有對板，襯板的材料為花紋尼龍板。

造球工序采用國際先進的鏈篦機——回轉(zhuǎn)窯——環(huán)冷機生產(chǎn)工藝。造球系統(tǒng)共設(shè)置了6個造球系列，每個系列由稱量皮帶機、喂料皮帶機、圓筒造球機、排料皮帶機、輥式篩分機及若干條返料皮帶機組成，構(gòu)成一個閉路循環(huán)系統(tǒng)。生球通過輥式篩分機分級，9-16mm為合格產(chǎn)品送至下道工序，小于9mm小球通過返料皮帶機送回本系列造球機重新造球（簡稱小循環(huán)），大于16mm大球經(jīng)粉碎機打碎后，6個系列的返料匯集至一條返料皮帶機上，送至混合料緩沖槽再重新造球（簡稱大循環(huán)）。

造球機是生產(chǎn)球團礦的關(guān)鍵設(shè)備，鋼、鐵的產(chǎn)量及質(zhì)量與球團礦的產(chǎn)量、質(zhì)量有著直接的關(guān)系，因此造球機運行的穩(wěn)定性對于順利開展鋼鐵生產(chǎn)有著重要作用。但是造球機的工作狀況復(fù)雜，循環(huán)負荷很大，造球混合料在造球機滾筒內(nèi)運動軌跡無規(guī)律，以及外載荷的變化，都是造成造球機故障的原因。正是這種復(fù)雜的情況，導(dǎo)致分析造球機故障的困難性。因此在研究造球機故障的過程中不僅要依靠先進的測量技術(shù)，積累豐富的故障診斷經(jīng)驗也很重要。

提高燒結(jié)礦產(chǎn)量的途徑，一是增加燒結(jié)機設(shè)備，二是提高原燒結(jié)機的產(chǎn)量。因受場地及資金的限制，在不增加燒結(jié)機設(shè)備的情況下，只能通過提高燒結(jié)機的產(chǎn)量來實現(xiàn)。即對原燒結(jié)工藝系統(tǒng)進行改造，在一次混合機與二次混合機之間增加一臺圓筒造球機來實現(xiàn)強化制粒，以減少返礦。這樣就可以提高燒結(jié)礦的成結(jié)率，改善料層的透氣性，增加燒結(jié)臺車上的鋪料厚度，即提高燒結(jié)礦的強度和產(chǎn)量。

新燒結(jié)工藝的生產(chǎn)特點：原帶式燒結(jié)機系統(tǒng)中，一次、二次混合機的混合時間短，混合料中大于3mm的小球數(shù)量為55% ，燒結(jié)臺車上粉料多，透氣性差，料層燃燒阻力大，燒結(jié)風(fēng)機能力不足。同時，燒結(jié)礦質(zhì)量差，強度低，碎礦多，返礦多，局部過燒，氧化亞鐵含量高。

返礦多導(dǎo)致原料入爐利用率低，倒礦、篩礦費用增加，而且危害燒結(jié)過程。因返礦是已經(jīng)燒結(jié)過的熟料，無粘接作用，配比過高，導(dǎo)致燒結(jié)礦成結(jié)率降低，返礦和除塵灰增多，形成惡性循環(huán)。由于采用了外滾焦粉工藝，使燃燒動力學(xué)條件得到改善，在固體燃燒微量增加的情況下，產(chǎn)量提高16%左右，實現(xiàn)低碳厚料層燒結(jié)。燒結(jié)生產(chǎn)強度提高，返礦量降低，同時減少了由于過燒產(chǎn)生的FeO含量，改善了燒結(jié)礦質(zhì)量。

造球機用樹脂膠粘貼一層橡膠，防止粘料及磨損，保護金屬本體。主機各個潤滑點采用集中潤滑裝置，便于維護，盤面角度調(diào)整采用機械式調(diào)節(jié)裝置，穩(wěn)定可靠。

礦粉壓球機質(zhì)量可靠，一機多用，壓力強大，適合大、中、小型企業(yè)具有一定生產(chǎn)規(guī)模的生產(chǎn)線使用。適用于工業(yè)造氣、鍋爐型、冷壓型焦點、點火型煤、民用型煤、民用冶金、耐材、醫(yī)藥等材料的各種成型。礦粉壓球機經(jīng)多年工業(yè)使用及改進，與其它同類產(chǎn)品相比較，礦粉壓球機具有成球率高、消耗功率小，結(jié)構(gòu)緊湊便于檢修調(diào)試等明顯優(yōu)點。