5.5米推焦車推焦桿震動(dòng)分析與解決方法

1、5.5 米推焦車推焦桿震動(dòng)分析與解決方法摘要：主要介紹推焦桿在焦?fàn)t開(kāi)工初期推焦過(guò)程中和更 換新推焦滑靴后產(chǎn)生振動(dòng)的原因分析，消除推焦桿振動(dòng)的措 施方法及效果。關(guān)鍵詞：推焦桿滑靴；推焦桿震動(dòng)；焊接固定；效果0 引言 每一座新建焦?fàn)t投產(chǎn)和檢修更換推焦桿滑靴后，推焦桿 在推焦和退出炭化室的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的震動(dòng)現(xiàn)象。據(jù)了 解新焦?fàn)t投產(chǎn)后的前三個(gè)月內(nèi)和更換滑靴后的 1 個(gè)月內(nèi)推焦 桿都不同程度的存在這個(gè)問(wèn)題。經(jīng)分析推焦桿的受力和運(yùn)動(dòng) 情況，確定推焦桿震動(dòng)的原因是炭化室底部和滑靴摩擦力增 大使滑靴與推焦桿不等速、不平行運(yùn)動(dòng)所造成的。因此我們 采取了加固焊接固定滑靴的方法使推焦桿在推焦過(guò)程中不 再震動(dòng)。方

2、案實(shí)施后效果十分理想，推焦桿的震動(dòng)問(wèn)題徹底 消除。1 現(xiàn)狀推焦桿的作用是將成熟的焦餅從炭化室內(nèi)推至熄焦車 中；滑靴的作用是支撐推焦桿，受推焦桿的拖動(dòng)力在炭化室 底滑行，使推焦桿保持平行運(yùn)動(dòng)。推焦桿在推焦和退出炭化室的過(guò)程中產(chǎn)生嚴(yán)重的震動(dòng) 現(xiàn)象，推焦時(shí)人站在焦?fàn)t爐頂就能感受到焦?fàn)t抖動(dòng)。造成焦 爐砌體松動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使焦?fàn)t砌體串漏；推焦桿的震動(dòng)也引 起了推焦機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)機(jī)構(gòu)精度降低，連接螺栓松動(dòng)構(gòu)件開(kāi) 焊等故障，因此推焦桿的震動(dòng)危害及其嚴(yán)重。對(duì)焦?fàn)t的正常 生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響。推焦桿滑靴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，我國(guó)一直采用上世紀(jì)五十年代 國(guó)外的基本結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)曾有專業(yè)工程技術(shù)人員進(jìn)行攻關(guān)研究， 進(jìn)行了一些改進(jìn)，但是推

3、焦桿的震動(dòng)問(wèn)題始終未能徹底解決。（一）原因分析 推焦桿滑靴在炭化室內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，在想象中認(rèn)為是與推焦 桿等速、平行運(yùn)動(dòng)。但是經(jīng)過(guò)分析和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)證明，是由于 滑靴體的結(jié)構(gòu)原因，滑靴在炭化室內(nèi)的運(yùn)動(dòng)與推焦桿并不等 速、平行?；ナ芡平箺U的正壓力 N （垂直力），與炭化室 底產(chǎn)生摩擦力f,同時(shí)受推焦桿的拖動(dòng)力 F （水平力），滑靴 在這三個(gè)作用力下滑動(dòng)。由于炭化室底砌體的表面凹凸不平， 因此摩擦力 f 一直在變化，正壓力 N 隨著推焦桿的移動(dòng)而變 化；當(dāng)摩擦力 f 大于拖動(dòng)力 F 時(shí)，就形成了滑靴瞬間減速運(yùn) 動(dòng)，因此摩擦系數(shù)隨之增大（根據(jù)物理學(xué)，動(dòng)摩擦系數(shù)小于 靜摩擦系數(shù)，動(dòng)摩擦系數(shù)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)）

4、 ，所以阻力 增加，但是這時(shí)推焦桿還在勻速運(yùn)動(dòng)，拖動(dòng)力 F 逐漸增大。由于滑靴與推焦桿的鉸接點(diǎn)距滑靴底摩擦面有垂直距離h，推焦桿的水平拖動(dòng)力 F作用在鉸接點(diǎn)上，反作用力 F 在摩擦面上，水平拖動(dòng)力 F平移到摩擦面與反作用力 F共線 后，力F分解為力F1和力F2,就產(chǎn)生了扭矩 m?；ミ\(yùn)動(dòng)時(shí)由于扭矩 m 的存在，使滑靴后端就向上翻動(dòng)， 所以滑靴與推焦桿形成微量相對(duì)位變，位變的軌跡是，以滑 靴運(yùn)動(dòng)方向的前端 0 為圓心，以滑靴與推焦桿的鉸接點(diǎn)為折 點(diǎn)，滑靴的后端微量抬起離開(kāi)炭化室底，滑靴底平面與推焦 桿中心線形成夾角?；ズ蠖宋⒘侩x開(kāi)炭化室底后，摩擦面減小，但是摩擦力的最大值沒(méi)變，因?yàn)樵谖锢韺W(xué)中摩

5、擦力公式：f=卩kN。式中卩k為滑動(dòng)摩擦系數(shù)，N為兩個(gè)物體之間的正壓力，從公式看來(lái)，滑動(dòng)摩擦力對(duì)于兩個(gè)給定的表面，和接觸表面面積 無(wú)關(guān)。當(dāng)拖動(dòng)力 F 逐漸增大到足以克服摩擦力 f 時(shí)，滑靴開(kāi)始 加速向前運(yùn)動(dòng)，滑靴加速向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)因受推焦桿正壓力 N 的作用，滑靴微量離開(kāi)炭化室底的部位就下落拍擊炭化室 底，造成推焦桿上下跳動(dòng)（震動(dòng)） 。由此得出推焦桿震動(dòng)的 原因結(jié)論是，滑靴鉸鏈連接產(chǎn)生扭矩所致?；ンw設(shè)計(jì)成與推焦桿鉸鏈連接，本來(lái)是想讓滑靴與炭 化室底有更好的接觸，彌補(bǔ)炭化室底凹凸不平的缺陷，但實(shí) 際上由于鉸接點(diǎn)與摩擦面有 h 距離（反作用力和水平拖動(dòng)力 不在一個(gè)平面） ，滑靴產(chǎn)生了扭矩，使滑靴

6、與炭化室底形成 線接觸，反到對(duì)炭化室底造成刮劃，加快了炭化室底砌體的磨損，對(duì)爐體不宜。（二）采取措施 根據(jù)以上推焦桿震動(dòng)原因的分析，只要取消滑靴與推焦 桿的鉸鏈連接，保證滑靴與推焦桿等速、平行運(yùn)動(dòng)，就能消 除推焦桿的震動(dòng)。 河北中煤旭陽(yáng) 2010 年新投產(chǎn)的兩座焦?fàn)t， 針對(duì)推焦桿震動(dòng)問(wèn)題，采取了加筋板焊接固定滑靴支撐體方 法，使滑靴與推焦桿成為剛體結(jié)構(gòu)，取消了滑靴與推焦桿的 鉸鏈連接， 滑靴在運(yùn)動(dòng)中始終與推焦桿保持等速、 平行運(yùn)動(dòng)加筋板焊接固定滑靴的技術(shù)要求：（ 1）加筋板焊接固定滑靴前，滑靴底與炭化室底標(biāo)高 距離調(diào)整在1520毫米為宜，滑靴太低影響滑靴順利進(jìn)入 炭化室嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成事故，太高會(huì)

7、增加推焦桿的彈性變形量。（ 2）加筋板焊接固定滑靴后，滑靴底面必須與推焦桿 中心線平行，滑靴全長(zhǎng)內(nèi)誤差小于 1 毫米。（ 3）滑靴的磨板制成可調(diào)式，磨損到一定程度后用墊 板調(diào)整磨板高度。（ 4）推焦桿嚴(yán)重的震動(dòng)周期過(guò)后（新焦?fàn)t投產(chǎn)后的前 三個(gè)月內(nèi)和更換滑靴后的 1 個(gè)月）由于滑靴與炭化室摩擦力 減小，也可將滑靴固定點(diǎn)分開(kāi)，能夠保證設(shè)備正常運(yùn)行推焦 桿不再震動(dòng)。2 效果 河北中煤旭陽(yáng)改造的兩臺(tái)推焦車滑靴經(jīng)過(guò)使用，效果十 分理想， 徹底消除了推焦桿的震動(dòng)問(wèn)題， 推焦過(guò)程運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)， 由于滑靴能夠始終保持平行運(yùn)動(dòng)，減小了對(duì)炭化室底的刮劃， 自 2010 年 3 月改造后使用至今，經(jīng)觀測(cè)此種處理方法可以 解決推焦桿震動(dòng)，對(duì)炭化室底的磨損明顯減少，對(duì)焦?fàn)t砌體 震動(dòng)完全解決。3 改進(jìn)建議 今后在設(shè)計(jì)和制造推焦裝置時(shí)，滑靴與推焦桿取消鉸鏈 連