技术 | 第四代S型篦冷机传动系统故障及处理
引言
某公司5000t/d水泥熟料生产线于2012年投产，熟料冷却采用第四代S型篦冷机，型号为SCH416H。设计能力为5000t/d，篦床有效面积134.4m²，出料温度为环境温度+65℃，篦床基础斜度3.5％。投产后，窑系统产量达到5600t/d以上，熟料冷却效果较好，出冷却机温度可以控制在环境温度+65℃，达到了设计要求。但是超设计能力生产后，冷却机输送能力明显不足。随着运行时间增加，传动系统陆续出现了一些问题，对生产产生了一些影响。
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传动系统
第四代SCH416H篦冷机传动采用的是液压传动，主要由高压油泵、液压缸、活动框架、摇臂、传动立轴、刮料板和控制系统组成。运行原理：由高压泵提供动力，液压缸推动活动框架→活动框架带动8～10个摇臂→摇臂通过立轴带动刮料板做往复扫摆运动。物料在刮料板的扫摆推动下沿篦床均匀分布开，同时向冷却机出料口移动，直至进入破碎机。
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故障现象及处理
2.1 液压管路接头渗漏
SCH416H篦冷机共有8个风室，每个风室内均有4组传动液压缸，液压管路接头数量很多。在窑系统投产后，随着产量的不断增加，当窑系统产量超过5600t/d时篦冷机中部液压缸压力最大达到20MPa，液压管路接头部位密封O型橡胶圈频繁冲破渗漏泄压，严重影响了产量进一步提升和现场环境。
为了解决渗漏问题，我们进行了多种尝试：将国产O型橡胶圈更换为耐压高的进口O型橡胶圈、O型橡胶圈更换为耐压更高的铜垫、减少接头数量、更换管路接头连接方式，但渗漏泄压现象只得到了缓解却无法根治。
为了彻底解决管路渗漏问题，经过与制造厂家商讨，决定加大传动液压缸规格，由63/36更换为80/50，用流量换压力，即加大系统供油量，降低工作压力。液压缸更换后，系统运行压力降到10MPa左右，最大不超过15MPa，管路渗漏再没出现过。
2.2 立轴进灰增大旋转阻力，影响输送能力
管路渗漏问题解决后，篦冷机运行稳定，故障率极低。但随着生产时间的增加，在同等产量下，液压系统压力却在持续缓慢升高，传动电耗增大。严重时出现料层稍厚液压缸就推不动料的现象，影响生产。
在检修时，对传动系统进行了仔细检查，发现传动立轴和轴孔之间的腔体内塞满了熟料灰和润滑脂的混合物；轴承内油脂变质发硬，摩擦阻力增大；立轴和轴孔局部磨损严重。为了降低运行阻力，每次检修都要花大量人力来抽出立轴，进行清洗，更换轴承和润滑油，工作量大，维修费高。
经过分析，轴腔进灰的原因应该是立轴上部迷宫式密封盖在磨损后密封间隙增大，熟料灰经密封盖进入了轴腔。只有提高迷宫密封的密封效果，立轴腔内进灰量才会减少。经反复研究现有迷宫密封的结构特点(见图1)，受发动机活塞密封方式的启发，对现有迷宫式密封做了一些改进，在密封件内筒上加工了三道凹槽，放入活塞环，活塞环开口方向相互错开安放；对密封件外筒进行加工，保证一定的尺寸，要求能同活塞环释放后紧密贴合。改造完成，液压缸运行压力稳定，半年后检查，没有发现立轴腔内进灰，密封效果较好。
图1 迷宫式密封改进示意
2.3 比例阀控制模块过热烧毁
该公司所处地域夏季温度极高，气温最高时连续出现比例阀控制模块过热烧毁的事故，导致窑系统停产。比例阀属于专用配件，需从厂家订货，采购时间长，费用高，对生产影响大。
为找到模块烧毁原因，调取了比例阀控制模块烧毁时段设备运行数据进行分析，发现模块烧毁时段液压油油温均偏高。结合比例阀结构特点，一体化的控制模块紧贴比例阀阀体，温度偏高的液压油热量极易通过阀体传导至控制模块，造成模块温度升高。若能减少阀体和模块之间的热传导，模块温度就不会受液压油温的影响。
降低热传导，最好的办法是隔离，把控制模块和阀体之间的连接螺丝加长10mm(见图2)，在阀体和控制模块之间加装小垫片，使阀体和控制模块之间保持10mm的间隙。这样调整后，控制模块再未在高温季节烧毁过，达到了预期效果。
图2 比例阀结构图
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结束语
通过以上几项改进，该公司SCH416H篦冷机传动系统运转可靠性大幅提高，维修费用显著降低，设备周边环境得到改善，取得了良好效果。
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