关键字:烧结机；台车；锯齿现象；齿板形状

1 前 言

　　目前，国内使用的尾部摆架式烧结机，不论大小，当台车沿尾部弯道通过链轮齿板从尾部回车道出来时，都存在不同程度的台车锯齿现象，即台车后轮上抬，无法与回车道下道轨接触。锯齿高度一般在10～60mm不等。莱芜钢铁股份有限公司烧结厂（简称莱钢烧结厂）1^#105m²烧结机大修扩容后台车锯齿高度在40mm以下；2^#105m²机大修后台车锯齿高度为30mm左右；3^#105m²烧结机台车锯齿现象较为严重，锯齿高度达60mm。

2 台车锯齿现象分析

2.1 台车锯齿现象产生的原因
　　带式烧结机的传动方式与链传动方式相似，但传动力方向相反。主动链轮推动上部行车道上的台车向尾部方向运动，上部行车道的台车推动机尾尾部链轮转动，回车道的台车在尾部链轮齿板推动下离开尾部链轮。
　　当台车进入尾部回车道时，台车在尾部链轮的推动下运行，尾部链轮齿板前工作面与台车后轮轴套接触并产生推力。由于摩擦力的影响，形成了一个向上的摩擦分力。当此摩擦分力产生的力矩大于台车自重的力矩时，台车后部就会被向上托起，随着尾部链轮的旋转，齿板角度继续改变，向上的摩擦分力继续增大，将台车后部继续向上托起，直至台车行走轮顶住出口弯轨的上轨（见图1）。

图1  锯齿形成状态

    烧结机头轮与尾轮的齿板节距均为501.3mm，台车的两轴中心距为510mm，两台车组合的两轴中心距为490mm。由于两块台车组合的两轴中心距与链轮节距不等，要离开链轮的台车与后续台车间隔11.3mm。随着尾部链轮的旋转，齿板角度继续改变，向上的摩擦分力方向也随之改变，向上摩擦分力继续增加。当前部台车后轮离开下部弯轨出口时，改变了角度的齿板继续将该台车后部托起，台车离开齿板的瞬间，后续台车的前部与之接触，并将其挤住无法下落。每个台车都有此过程，从而使在回车道上的台车形成锯齿现象。随着尾部弯道的变形，出口轨距变大，锯齿现象会逐渐增加。
2.2 台车锯齿现象的危害
　　（1）回车道上形成锯齿的台车运行到头部时，由于自重的作用或头部链轮的带动，台车逐渐下滑，或瞬间坠落产生冲击，造成台车端部产生不均匀磨损，降低台车使用寿命；并导致台车轴承损坏，增加备件消耗；使烧结机漏风率升高；同时冲击力对烧结机钢结构产生较大影响。
　　（2）台车在尾部弯轨内形成锯齿，对尾部出口弯轨的上下轨产生不均匀的胀力，加快弯轨的磨损，降低弯轨使用寿命；该不均匀胀力还造成连接弯轨的钢结构变形、断裂等，成为故障多发点。
　　（3）台车在尾部弯轨内形成锯齿，台车爬行，电耗升高，造成烧结机负荷增大，易造成烧结机跳闸。
　　（4）台车在回车道形成锯齿,造成上部烧结段台车组合长度与下部回车道台车组合长度不等,L₁小于L₂,见图2。造成整个尾部钢结构受很大的胀力,整个移动架上下受胀力不均,处于倾斜状态。

图2  台车运行状态

3 台车锯齿现象的改进措施

　　齿板曲线形状是造成台车锯齿型的根本原因，因此决定对传统的齿板形状进行改造。使台车提前退出在齿板上最大摩擦分力段的啮合传动，由后续台车将该台车推出完成啮合传动。这样即补偿了两齿板中心距与台车组合中心距的不等，也最大限度地消除了摩擦传动分力。具体解决方法如下：
　　（1）根据齿板图纸形状及尺寸，用钢板制作与齿板等比例的样板。
　　（2）根据不同传动状态和台车锯齿程度确定圆弧半径值，在样板上对齿板工作面顶端画圆弧，去除圆弧外部分，磨光顺平。
　　（3）将制作好的样板并于齿板上划线，然后去除齿板圆弧外部分，磨光顺平。具体作法见图3。

图3  齿板改造示意图

4 改造效果

　　2004年6月份，利用设备年修机会，对台车锯齿现象较为严重3^#105m²烧结机进行改造。取得了良好的效果：
        （1）台车车轮离开道轨由60mm降到了10mm以内，基本消除了台车锯齿现象。
　　（2）实际运行电流由24A降为18A，电耗降低。
　　（3）由于消除了台车锯齿现象，台车组合长度处于合理状态，机上更换台车时间由改造前的每次30min缩短为10min。
　　（4）最大限度地消除了传动反力,降低了整体机械磨损和台车撞击磨损,延长台车使用寿命6个月。
　　（5）消除了台车锯齿现象，解决了台车拦板之间相互搓动磨损，降低了漏风率，增加了烧结矿产量。
　　（6）改造效益明显：运行电流降低，年节约电费1.8万元；缩短台车更换时间（每月更换台车6次）年效益42.84万元；延长台车使用寿命年效益达18.3万元；因此，本次3^#烧结机改造年效益达63万元。