Lốp lò quay (Vòng cưỡi) và Con lăn hỗ trợ: Hướng dẫn ứng suất tiếp xúc, di chuyển lốp, căn chỉnh và chế độ hỏng hóc

Trong nhà máy xi măng hoặc vôi, lò quay là thiết bị quay sử dụng nhiều vốn nhất tại chỗ. Một lò nung xi măng có đường kính 5 mét, dài 80 mét nặng 800–1.200 tấn, quay liên tục với tốc độ 1–4 vòng/phút và hoạt động ở nhiệt độ bên trong vượt quá 1.450°C. Hệ thống cơ khí hỗ trợ khối quay này - lốp xe (vòng lái) và các con lăn hỗ trợ của chúng - có vẻ ngoài đơn giản nhưng lại đòi hỏi cực kỳ cao về kỹ thuật. Lốp lò là một vòng thép rèn lớn, có tiết diện thường là 200–400mm, nằm lỏng lẻo trên vỏ lò và lăn trên hai con lăn hỗ trợ tại mỗi trạm bến tàu. Sự tiếp xúc giữa lốp và con lăn là một đường tiếp xúc Hertzian hẹp mang tải 1.000–4.000 kN trên mỗi cặp con lăn - tạo ra áp suất tiếp xúc đạt tới 400 MPa tại bề mặt tiếp xúc.

Khi hệ thống này được thiết kế và bảo trì chính xác - độ hở vỏ lốp chính xác, độ lệch con lăn chính xác, phân bổ tải trọng chính xác - lốp lò nung có thể tồn tại từ 15–25 năm. Khi không, hậu quả sẽ xảy ra theo tầng lớp: sự di chuyển của lốp tăng tốc, độ ôvan của vỏ tăng, gạch chịu lửa nứt và rơi, các điểm nóng xuất hiện trên vỏ, và cuối cùng lò nung phải ngừng hoạt động để thay thế vật liệu chịu lửa khẩn cấp với chi phí

400.000đ/sự cố. Hướng dẫn này cung cấp khung kỹ thuật hoàn chỉnh để lựa chọn, xác định và bảo trì lốp lò quay và con lăn hỗ trợ - từ tính toán ứng suất tiếp xúc Hertzian đến đo độ dịch chuyển của lốp cho đến phương pháp căn chỉnh lò nóng NKM.

Phần 1: Giải phẫu lốp lò nung và hệ thống con lăn đỡ

1.1 Lốp lò nung (Vòng cưỡi)

Lốp lò là một vòng thép rèn liên tục bao quanh vỏ lò tại mỗi trạm hỗ trợ. Nó không được hàn vào vỏ - nó nằm trên vỏ với một khe hở hướng tâm được thiết kế ('khe hở lốp') cho phép vỏ giãn nở vì nhiệt mà không bị lốp hạn chế. Lốp được giữ dọc trục trên vỏ bằng các thanh phụ và các tấm giữ được hàn vào vỏ, giúp lốp không bị trượt dọc trục trong khi vẫn cho phép giãn nở nhiệt xuyên tâm.

Lốp lò chịu ba loại ứng suất cơ học trong quá trình vận hành:

1. Ứng suất chênh lệch nhiệt độ: Mặt ngoài của lốp chạy mát hơn mặt trong (tiếp xúc với vỏ lò nóng). Độ dốc nhiệt độ này tạo ra ứng suất nhiệt trên mặt cắt ngang của lốp - bề mặt bên trong chịu nén, bề mặt bên ngoài chịu lực căng.

2. Ứng suất uốn: Khi lò quay, mỗi phần của lốp lần lượt đi qua các con lăn đỡ (được đỡ) và giữa các con lăn (không được đỡ). Điều này tạo ra mô men uốn theo chu kỳ trong vòng lốp - lốp bị uốn cong nhẹ sau mỗi vòng quay, tạo ra tải trọng mỏi trong vật liệu lốp.

3. Ứng suất tiếp xúc (áp suất Hertzian): Đường tiếp xúc tập trung giữa bề mặt ngoài của lốp và bề mặt con lăn hỗ trợ tạo ra ứng suất nén rất cao tại vùng tiếp xúc - áp suất tiếp xúc Hertzian.

1.2 Con Lăn Hỗ Trợ (Trunnion Roller)

Mỗi trạm trụ lò có hai con lăn hỗ trợ, mỗi con lăn ở mỗi bên của đường tâm lò, được đặt đối xứng một góc 30–45° so với phương thẳng đứng. Các con lăn hỗ trợ chịu toàn bộ trọng lượng của vỏ lò, lớp lót chịu lửa và vật liệu nạp tại trạm của chúng - thường là 1.500–5.000 kN trên mỗi cặp con lăn đối với các lò nung xi măng lớn.

Con lăn hỗ trợ được sản xuất từ ​​​​thép hợp kim rèn hoặc đúc, được xử lý nhiệt để đạt độ cứng bề mặt 300–380 HB. Bề mặt con lăn phải cứng hơn bề mặt lốp để đảm bảo rằng sự mài mòn xảy ra tốt nhất trên con lăn (dễ thay thế hơn và ít tốn kém hơn so với lốp). Thông số vật liệu điển hình:

Trục con lăn hỗ trợ được lắp trong các ổ tang trống tự điều chỉnh, giúp điều chỉnh độ lệch nhẹ vốn có trong quá trình vận hành lò nung. Các vòng bi được đặt trong vỏ khối gối cho phép con lăn bị lệch (xoay nhẹ quanh trục thẳng đứng) để kiểm soát sự di chuyển dọc trục của lò.

1.3 Con lăn lực đẩy

Con lăn đẩy (hoặc con lăn giữ) điều khiển vị trí trục của toàn bộ lò. Nó tiếp xúc với mặt bên của lốp và ngăn lò trượt xuống dốc dọc theo trục nghiêng của nó (lò nung nghiêng 2–5% để tạo điều kiện thuận lợi cho dòng nguyên liệu từ đầu cấp đến đầu xả). Con lăn đẩy chịu toàn bộ thành phần dọc trục của trọng lượng lò:

Ở đâu:

= tổng khối lượng lò bao gồm vật liệu chịu lửa và vật liệu nạp (kg)

= 9,81 m/s⊃2;

= góc nghiêng của lò (độ)

Đối với lò nung 1.000 tấn nghiêng 3°:

Ổ lăn chặn phải được thiết kế để chịu toàn bộ tải trọng dọc trục này cộng với hệ số động từ 1,5–2,0 để đảo chiều lực đẩy trong quá trình thay đổi hướng lò.

Phần 2: Ứng suất tiếp xúc Hertzian - Thông số thiết kế quản lý

2.1 Phương trình áp suất tiếp xúc Hertz

Sự tiếp xúc giữa lốp lò nung và con lăn hỗ trợ là sự tiếp xúc đường Hertzian cổ điển giữa hai xi lanh song song. Áp suất tiếp xúc tối đa (áp suất Hertz) tại đường tiếp xúc là:

Trường hợp chiều rộng nửa tiếp xúc

là:

Và do đó:

Ở đâu:

= lực tiếp xúc trên mỗi con lăn (N)

= chiều dài tiếp xúc (chiều rộng mặt con lăn, mm)

= bán kính lốp (mm)

= bán kính con lăn đỡ (mm)

= mô đun đàn hồi của lốp và con lăn (thường là 206.000 MPa đối với thép)

= Tỷ lệ Poisson (thường là 0,3 đối với thép)

Đối với tiếp xúc thép trên thép (

,

):

2.2 Giới hạn áp suất Hertz cho phép

Các giới hạn thiết kế tiêu chuẩn công nghiệp đối với áp suất tiếp xúc Hertzian trong hệ thống con lăn lốp lò quay là:

Nghiên cứu sử dụng phân tích phần tử hữu hạn về tiếp xúc giữa lốp và con lăn lò nung xi măng đã xác nhận rằng áp suất Hertzian tối đa là 363,7 MPa là điển hình cho các hệ thống được thiết kế tốt - gần đạt nhưng không vượt quá giới hạn cho phép 400–428 MPa. Việc vượt quá áp suất Hertz cho phép sẽ dẫn đến hiện tượng mỏi bề mặt, nứt vỡ và suy giảm bề mặt tiếp xúc ngày càng trầm trọng.

2.3 Ví dụ thực hiện: Tính toán áp suất Hertz

Được cho:

• Đường kính lò: 4,8m → Bán kính ngoài lốp

  

  = 2.600mm (lốp tăng thêm ~200mm vào bán kính vỏ)

• Đường kính con lăn đỡ: 1.200mm → Bán kính con lăn

  

  = 600mm

• Chiều rộng mặt lăn:

  

  = 900mm

• Tải trên mỗi con lăn:

  

  = 2.500 kN = 2.500.000 N

• Thép:

  

  = 206.000 MPa,

  

  = 0,3

Kết quả này vượt quá giới hạn cho phép 400–428 MPa - chỉ ra rằng đường kính con lăn phải tăng lên, chiều rộng mặt con lăn phải tăng lên, hoặc tải trọng trên mỗi con lăn phải giảm bằng cách điều chỉnh căn chỉnh trục lò để phân phối lại tải trọng đồng đều hơn trên các trạm bến tàu.

Phần 3: Khe hở vỏ lốp - Thông số kích thước quan trọng nhất

3.1 Tại sao vấn đề thông quan

Lốp nằm trên vỏ lò với khoảng hở xuyên tâm được thiết kế. Giải phóng mặt bằng này phục vụ hai chức năng quan trọng:

1. Phụ cấp giãn nở nhiệt: Vỏ lò nóng lên tới 250–350°C ở vùng tiếp xúc với lốp. Vỏ phải có thể tự do nở ra theo hướng tâm mà không bị lốp hạn chế - nếu lốp kẹp vỏ, vỏ sẽ bị vênh vào trong (tình trạng gọi là 'vỏ bị nghẹt'), phá hủy lớp lót chịu lửa và có khả năng làm nứt vỏ.

2. Độ rão được kiểm soát (sự di chuyển): Chuyển động tương đối giữa lốp và vỏ (độ mòn hoặc độ di chuyển) là một chỉ số trực tiếp về độ hở của vỏ lốp. Đo độ rão là phương pháp hiện trường chính để theo dõi độ hở vỏ lốp mà không cần tắt máy.

3.2 Giá trị khe hở và độ rão được khuyến nghị

Nguyên tắc chung của ngành về độ hở vỏ lốp trong điều kiện vận hành nóng:

Đối với lò có đường kính 4,8m:

Độ rão lốp được khuyến nghị tương ứng (tốc độ di chuyển) trong điều kiện nóng:

Hoặc được biểu thị bằng tốc độ hàng ngày (ở tốc độ 2 vòng/phút × 60 phút × 24 giờ = 2.880 vòng/ngày):

Ngưỡng tới hạn: Độ hở vỏ lốp không bao giờ được giảm xuống dưới 2 mm trong điều kiện nóng (tương đương với khoảng 6 mm/vòng quay). Dưới ngưỡng này, nguy cơ nghẹt vỏ sẽ trở nên nghiêm trọng - đặc biệt khi đốt nhiên liệu thay thế khiến lớp phủ rơi ra và chu kỳ nhiệt nhanh.

3.3 Đo lường sự di chuyển của lốp xe - Phương pháp hiện trường

Độ dịch chuyển của lốp (độ dịch chuyển dọc trục của lốp so với vỏ lò trong một đơn vị thời gian) được đo bằng phương pháp vết sơn:

1. Đánh dấu điểm tham chiếu trên bề mặt ngoài của lốp bằng sơn

2. Đánh dấu vị trí tương ứng trên vỏ lò tại cùng một vị trí chu vi

3. Sau 24 giờ hoạt động, đo độ dịch chuyển dọc trục giữa hai điểm

4. Thể hiện bằng mm/ngày

Ngưỡng tỷ lệ di chuyển:

Lưu ý rằng cả tỷ lệ di cư quá cao VÀ quá thấp đều có vấn đề. Sự di chuyển gần như bằng 0 cho thấy lốp đang bám chặt vào vỏ, có nguy cơ khiến vỏ bị nghẹt. Sự di chuyển rất cao cho thấy độ hở quá mức, dẫn đến hư hỏng do độ rụng và vật liệu chịu lửa cao.

3.4 Leo và di chuyển: Làm rõ thuật ngữ

Hai thuật ngữ này thường bị nhầm lẫn trong thực tế hiện trường:

• Độ rão (chu vi): Độ trượt tương đối khi quay giữa bề mặt bên trong lốp và bề mặt bên ngoài vỏ lò. Được biểu thị bằng mm/vòng quay hoặc mm/giây. Liên quan trực tiếp đến độ hở xuyên tâm vỏ lốp bằng cách:

  

• Di chuyển (trục): Độ dịch chuyển dọc trục của lốp dọc theo trục lò trong một đơn vị thời gian. Điều khiển bằng con lăn hỗ trợ nghiêng. Được sử dụng làm chỉ báo hiện trường chính về tình trạng khe hở vỏ lốp.

Phần 4: Độ ôvan của vỏ và hư hỏng do vật liệu chịu lửa

4.1 Cơ chế hình bầu dục

Khi khe hở vỏ lốp quá lớn, vỏ lò sẽ biến dạng thành mặt cắt ngang hình bầu dục khi nó quay. Cơ chế là:

1. Vỏ được đỡ ở phía dưới (tại các điểm tiếp xúc của con lăn) nhưng không được đỡ ở phía trên

2. Trọng lượng của vỏ khiến nó hơi dẹt - đường kính dọc giảm và đường kính ngang tăng

3. Khi lò quay, mỗi điểm trên chu vi vỏ lần lượt đi qua các vị trí được đỡ (nén) và không được đỡ (kéo)

4. Biến dạng theo chu kỳ này là hình bầu dục của vỏ - được biểu thị bằng chênh lệch giữa đường kính vỏ tối đa và tối thiểu tại trạm lốp

Mối quan hệ giữa độ hở vỏ lốp và độ ovan:

Ở đâu

là hệ số phụ thuộc vào đường kính vỏ và độ dày thành (thường là 1,5–3,0 đối với vỏ lò nung xi măng tiêu chuẩn). Khoảng cách 10 mm tạo ra hình bầu dục khoảng 15–30 mm.

4.2 Hậu quả của việc rụng trứng quá mức

Vỏ trứng có hình bầu dục quá mức có ba hậu quả chính:

1. Gạch chịu lửa bị nứt, rơi rớt:

Gạch chịu lửa được lắp đặt theo hình tròn. Khi lớp vỏ biến dạng thành hình bầu dục, các viên gạch trong vùng chịu nén bị căng quá mức và nứt ra; các viên gạch ở vùng chịu kéo mất tiếp xúc với vỏ và trở nên lỏng lẻo. Gạch rời rơi vào lò, gây gián đoạn quá trình và có khả năng gây hư hỏng cho thiết bị ở hạ nguồn. Giới hạn độ ôvan tới hạn đối với tính toàn vẹn của lớp lót gạch thường là 0,5–1,0% đường kính lò - đối với lò nung 4,8m, đây là độ ôvan 24–48mm.

2. Điểm nóng về vỏ:

Khi gạch chịu lửa rơi xuống, vỏ lò trần tiếp xúc với nhiệt độ bên trong 1.450°C. Thép vỏ (thường là Q345B hoặc tương đương) bắt đầu oxy hóa và mềm đi trong vòng vài phút. Các điểm nóng của vỏ là một trường hợp khẩn cấp trong lò - lò phải dừng ngay lập tức để tránh làm thủng vỏ.

3. Tăng tốc độ mòn lốp và vỏ:

Độ oval cao làm cho lốp rung chuyển trên vỏ khi quay, tạo ra tải trọng va đập tại các điểm tiếp xúc với vỏ lốp. Điều này làm tăng tốc độ mài mòn của cả bề mặt vỏ và lỗ khoan bên trong của lốp, dần dần tăng độ hở và làm xấu đi hình bầu dục trong một chu trình tự gia cố.

Phần 5: Liên kết lò nóng NKM — Tiêu chuẩn vàng

5.1 Tại sao việc liên kết lò nóng là cần thiết

Việc căn chỉnh lò phải được đo khi lò đang chạy ở nhiệt độ vận hành - không phải khi dừng nguội. Những lý do là cơ bản:

• Vỏ lò nở ra vì nhiệt có đường kính 15–30mm và dài 200–400mm khi được gia nhiệt từ nhiệt độ môi trường xung quanh đến nhiệt độ vận hành

• Các trụ móng có độ lún khác nhau dưới tải trọng nhiệt và cơ học khi vận hành

• Sự phân bố tải thực tế trên các trạm bến tàu chỉ có thể được đo trong điều kiện vận hành trực tiếp

Khảo sát căn chỉnh nguội cung cấp dữ liệu cơ bản hữu ích nhưng không thể thay thế phép đo lò nóng (NKM - Phương pháp cổ lò) để đưa ra các quyết định khắc phục. Lò nung chỉ được căn chỉnh khi đo nguội thường có độ lệch đáng kể khi đo nóng.

5.2 Quy trình đo NKM

Phép đo lò nung nóng NKM ghi lại hình dạng lò trong khi lò hoạt động ở nhiệt độ toàn bộ quy trình:

A. Đo độ lệch của vỏ:

Các mục tiêu quang học hoặc laser được đặt ở mỗi vị trí trụ. Tọa độ tâm vỏ được đo trong khi lò quay, với số đọc được lấy tối thiểu ở 6 vị trí góc trên mỗi trụ. Độ lệch vỏ có thể chấp nhận được ở mỗi giá đỡ thường nằm trong khoảng 1,5–3mm tùy thuộc vào đường kính lò nung và thông số kỹ thuật OEM.

B. Khảo sát độ cao bến tàu:

Dụng cụ san lấp mặt bằng chính xác thiết lập độ cao trụ tuyệt đối so với trục lò lý thuyết. Độ lún chênh lệch giữa các trụ liền kề vượt quá 2 mm cần phải xem xét kỹ thuật ngay lập tức.

C. Phân tích phân bổ tải trọng:

Từ dữ liệu độ võng của vỏ, tải trọng trên mỗi trạm đỡ được tính toán. Tỷ lệ phân bổ tải lý tưởng cho lò ba trụ là khoảng 33% / 33% / 33% . Độ lệch vượt quá 15% so với phân bổ đều cho thấy độ lệch trục cần hiệu chỉnh vị trí con lăn.

D. Xác minh trục:

Tọa độ tâm vỏ đo được tại mỗi trụ được so sánh với trục lò lý thuyết (một đường thẳng nối đường tâm đầu cấp và đầu xả). Những sai lệch so với trục lý thuyết cho thấy độ lún của trụ hoặc độ biến dạng của vỏ cần phải hiệu chỉnh.

5.3 Các phương pháp căn chỉnh được so sánh

Tần suất khảo sát NKM được đề xuất:

• Định kỳ 12–18 tháng đối với lò hoạt động liên tục

• Ngay sau bất kỳ sự thay thế vật liệu chịu lửa, tắt máy lớn hoặc sự kiện rung bất thường nào

• Ngay sau bất kỳ thay đổi nào có thể quan sát được về tốc độ di chuyển của lốp (tăng > 50% so với mức cơ bản)

Phần 6: Con lăn đỡ nghiêng — Kiểm soát vị trí trục lò nung

6.1 Con lăn nghiêng điều khiển sự di chuyển của lò như thế nào

Con lăn hỗ trợ nghiêng là công cụ chính để kiểm soát vị trí trục của lò. Khi một con lăn hỗ trợ bị lệch (xoay nhẹ quanh một trục thẳng đứng so với trục lò), sự tiếp xúc giữa con lăn và lốp sẽ tạo ra một thành phần lực dọc trục dẫn động lò lên dốc hoặc xuống dốc dọc theo trục nghiêng của nó.

Góc nghiêng cần thiết để tạo ra một lực dọc trục cụ thể là:

Ở đâu:

= lực tiếp xúc hướng tâm lên con lăn (N)

= góc nghiêng (độ)

= hệ số ma sát khi tiếp xúc lốp-con lăn (thường là 0,15–0,25 đối với thép được bôi trơn trên thép)

Trong thực tế, góc nghiêng 0,5–2,0mm trên mỗi mét chiều rộng con lăn là đủ để kiểm soát sự di chuyển của lò. Độ lệch quá mức tạo ra lực dọc trục lớn làm quá tải ổ lăn đẩy và khiến mặt lốp bị mòn nhanh.

6.2 Cài đặt và xác minh độ nghiêng của con lăn

Quy tắc quan trọng: Độ lệch của con lăn phải được coi là một nhiệm vụ kỹ thuật chính xác với các phép đo được ghi lại - không được điều chỉnh bằng cảm giác hoặc chỉ bằng quan sát trực quan. Độ lệch không chính xác là nguyên nhân chính gây ra tình trạng quá tải ổ đỡ lực đẩy, mòn mặt lốp và hư hỏng trụ trong lò quay.

6.3 Bôi trơn con lăn

Bề mặt tiếp xúc giữa lốp và con lăn cần được bôi trơn để:

• Giảm hệ số ma sát tại tiếp điểm, hạn chế nhiệt sinh ra do tiếp xúc lăn/trượt

• Ngăn chặn sự mài mòn của chất kết dính (trầy xước) ở bề mặt tiếp xúc

• Kiểm soát tốc độ di chuyển - bôi trơn ảnh hưởng đến hệ số ma sát hiệu quả và do đó lực dọc trục được tạo ra bởi độ lệch của con lăn

Phương pháp bôi trơn:

• Bôi trơn khối than chì: Một khối than chì được ép vào bề mặt lốp và tạo ra một màng than chì mỏng trên lốp. Than chì chuyển đến bề mặt tiếp xúc của con lăn. Đơn giản, ít bảo trì, hiệu quả.

• Bôi trơn nhỏ giọt dầu: Một lượng dầu khoáng nhỏ giọt có kiểm soát được áp dụng lên bề mặt lốp phía trước điểm tiếp xúc của con lăn. Cung cấp khả năng bôi trơn ổn định hơn so với khối than chì nhưng cần có hệ thống cung cấp.

• Bôi trơn bằng mỡ (không nên dùng khi tiếp xúc với con lăn lốp): Mỡ quá nhớt và có xu hướng tích tụ ở các cạnh tiếp xúc, gây ra sự phân bổ tải không đều. Chỉ dành riêng cho vòng bi trục lăn.

Phần 7: Phân tích kiểu hư hỏng của lốp và con lăn hỗ trợ

7.1 Bề mặt lốp bị nứt và rỗ

Hình thức bên ngoài: Các vết rỗ hình tròn hoặc hình elip trên bề mặt ngoài của lốp, thường có đường kính 5–50 mm và sâu 2–10 mm. Sự nứt vỡ tăng dần tạo ra bề mặt tiếp xúc thô ráp, không đều, tạo ra rung động và làm tăng tốc độ mài mòn của con lăn.

Nguyên nhân gốc rễ:

• Áp suất Hertz vượt quá giới hạn cho phép: Áp suất tiếp xúc > 428 MPa khiến ứng suất cắt dưới bề mặt vượt quá giới hạn mỏi của vật liệu, gây ra các vết nứt dưới bề mặt lan truyền ra bề mặt và khiến vật liệu vỡ ra. Nguyên nhân phổ biến nhất là do lệch tâm tải trọng tập trung vào một hoặc hai trạm bến tàu.

• Khiếm khuyết về vật liệu: Các tạp chất hoặc sự phân tách dưới bề mặt trong quá trình rèn lốp đóng vai trò là vị trí bắt đầu vết nứt dưới tác dụng của tải trọng tiếp xúc theo chu kỳ.

• Sốc nhiệt: Chu kỳ nhiệt nhanh (rơi lớp phủ, thay đổi ngọn lửa) tạo ra các đột biến ứng suất nhiệt gây ra các vết nứt trên bề mặt.

Hành động khắc phục:

• Thực hiện căn chỉnh lò nóng NKM để xác minh và phân bổ tải chính xác - giảm áp suất tiếp xúc xuống dưới 400 MPa

• Kiểm tra bề mặt lốp bằng cách kiểm tra hạt từ tính (MT) trong lần tắt máy tiếp theo để lập bản đồ mức độ nứt dưới bề mặt

• Nếu vết nứt giới hạn ở < 15% diện tích bề mặt lốp, lốp có thể được tiếp tục sử dụng với tần suất giám sát tăng lên; nếu > 15%, lập kế hoạch thay lốp ở lần đại tu lớn tiếp theo

7.2 Cuộc di cư lốp xe

Hình thức bên ngoài: Tốc độ di chuyển của lốp tăng dần theo tuần hoặc tháng, cuối cùng vượt quá 120mm/ngày. Lốp có thể di chuyển đến hết phạm vi giữ lại, tiếp xúc với các tấm chắn và gây ra hư hỏng do va đập.

Nguyên nhân gốc rễ:

• Miếng đệm nhiệt/thanh phụ bị mòn: Các thanh đệm giữa lốp và vỏ bị mòn theo thời gian, làm tăng độ hở hiệu quả của vỏ lốp. Khi độ hở tăng lên, độ biến dạng tăng lên và lốp di chuyển mạnh hơn.

• Con lăn bị lệch không chính xác: Tất cả các con lăn bị lệch theo cùng một hướng sẽ dẫn động lò liên tục theo một hướng chứ không phải dao động - lốp xe di chuyển về một hướng và giữ nguyên ở đó.

• Bôi trơn không đủ: Tiếp xúc giữa lốp và con lăn khô làm tăng hệ số ma sát, khuếch đại lực dọc trục do bất kỳ độ lệch còn lại nào của con lăn tạo ra.

Hành động khắc phục:

• Đo độ hở vỏ lốp (bằng phép đo độ dão) để xác định xem có cần thay thế thanh phụ hay không

• Xác minh và điều chỉnh cài đặt độ lệch của con lăn - đảm bảo các con lăn trên mỗi trụ được đặt để tạo ra lực dọc trục đối nghịch khiến lốp dao động thay vì di chuyển liên tục theo một hướng

• Kiểm tra và phục hồi bôi trơn con lăn lốp

7.3 Nghẹt vỏ (Kẹp lốp)

Ngoại hình: Tốc độ di chuyển của lốp giảm xuống gần bằng 0 hoặc đảo ngược. Điểm nóng vỏ xuất hiện ở trạm lốp. Gạch chịu lửa bị nứt và rơi xuống vùng lốp xe. Trong trường hợp nghiêm trọng, vỏ bị vênh vào trong tại các điểm tiếp xúc với lốp.

Nguyên nhân gốc rễ:

• Khe hở vỏ lốp không đủ: Khe hở nguội được đặt quá nhỏ hoặc các thanh phụ không mòn đủ để cung cấp khe hở nóng cần thiết. Khi vỏ nở ra vì nhiệt, lốp sẽ kẹp chặt vỏ và ngăn cản sự giãn nở thêm.

• Sự kiện nhiệt bất thường: Quá trình bị đảo lộn (rơi lớp phủ, thay đổi ngọn lửa) gây ra sự giãn nở nhiệt nhanh chóng của vỏ, tạm thời thu hẹp khoảng cách giữa lốp và vỏ.

Hành động khắc phục:

• Đây là trường hợp khẩn cấp của lò - giảm tốc độ lò và theo dõi nhiệt độ vỏ lò liên tục

• Nếu có điểm nóng trên vỏ, hãy dừng lò để kiểm tra

• Trong lần tắt máy tiếp theo, hãy đo độ hở vỏ lốp và tháo các thanh phụ hoặc gia công các miếng đệm vỏ để khôi phục lại độ hở chính xác

• Không bao giờ cố gắng tăng độ hở bằng cách làm nóng lốp - điều này tạo ra ứng suất nhiệt không thể kiểm soát được trong vòng lốp

7.4 Hỏng ổ lăn đỡ

Hình thức bên ngoài: Nhiệt độ vòng bi tăng trên 70°C (cảnh báo) hoặc 85°C (cần hành động). Độ rung tăng lên. Cuối cùng, hiện tượng giật vòng bi khiến con lăn ngừng quay.

Nguyên nhân gốc rễ:

• Quá tải do lệch trục: Trục lò lệch tâm tập trung tải trọng lên một trạm trụ, làm quá tải các ổ lăn đỡ vượt quá khả năng định mức của chúng. Nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hỏng vòng bi sớm ở các con lăn hỗ trợ.

• Ô nhiễm xâm nhập: Bụi lò nung và vật liệu xử lý làm nhiễm bẩn mỡ bôi trơn ổ trục, gây ra sự mài mòn của các vòng bi.

• Độ lệch con lăn quá mức: Cài đặt độ lệch quá lớn sẽ tạo ra lực dọc trục lớn lên trục con lăn, làm ổ trục bị quá tải theo hướng trục.

Hành động khắc phục:

• Thực hiện căn chỉnh lò nóng NKM ngay lập tức để xác minh và phân bổ tải chính xác

• Kiểm tra và sửa cài đặt độ lệch của con lăn

• Nâng cấp vòng đệm vỏ ổ trục cho môi trường bụi bặm

• Thực hiện giám sát nhiệt độ vòng bi hàng ngày bằng nhiệt kế hồng ngoại — xu hướng nhiệt độ đưa ra cảnh báo sớm về nguy cơ hư hỏng vòng bi

7.5 Mòn bánh răng và bánh răng tại trạm lốp

Hình thức: Tăng phản ứng ngược trong ổ bánh răng chu vi, mòn bề mặt răng bánh răng, tiếng ồn trong quá trình vận hành.

Nguyên nhân gốc rễ:

• Độ ôvan của vỏ tại trạm bánh răng chu vi: Độ ôvan của vỏ quá mức làm cho bánh răng chu vi (được bắt vít vào vỏ) bị lệch khỏi vòng, tạo ra sự biến đổi có tính chu kỳ trong lưới bánh răng - khe hở ngược luân phiên đóng mở theo mỗi vòng quay, gây ra tải trọng va đập lên các răng bánh răng.

• Trục lò không thẳng hàng: Độ lệch giữa trục lò và trục bánh răng chu vi làm cho bánh răng chạy ở khoảng cách tâm khác nhau, làm tăng tốc độ mòn răng.

Hành động khắc phục:

• Khe hở vỏ lốp chính xác để giảm độ ôvan của vỏ tại trạm bánh răng chu vi

• Thực hiện căn chỉnh NKM để điều chỉnh trục lò

• Đo độ đảo của bánh răng chu vi trong quá trình vận hành - độ đảo chấp nhận được thường < 3mm đối với lò nung xi măng lớn

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Độ hở vỏ lốp chính xác cho lò quay là bao nhiêu?

Giải phóng mặt bằng nóng được đề nghị là

mm - đối với lò nung 4,8m, đây là khe hở nóng 4,8mm. Khe hở lạnh phải lớn hơn để giải thích cho sự giãn nở nhiệt: thường là 1,5–2,5× khe hở nóng tùy thuộc vào vật liệu vỏ và nhiệt độ vận hành. Khoảng hở nóng tối thiểu cho phép là 2mm - dưới mức này, nguy cơ nghẹt vỏ sẽ trở nên nghiêm trọng, đặc biệt khi đốt nhiên liệu thay thế gây ra chu kỳ nhiệt nhanh. Theo dõi độ mòn của lốp (di chuyển) hàng ngày để xác minh độ hở của lốp nằm trong phạm vi chấp nhận được mà không cần tắt máy.

Câu hỏi 2: Làm cách nào để đo độ di chuyển của lốp và giới hạn chấp nhận được là gì?

Đánh dấu điểm tham chiếu trên lốp và vị trí tương ứng trên vỏ tại cùng một vị trí chu vi. Sau 24 giờ, đo độ dịch chuyển dọc trục giữa các điểm. Di chuyển bình thường là 25–75 mm/ngày (dao động tiến và lùi). Ngưỡng cảnh báo là 75–120mm/ngày - điều tra độ lệch và khe hở của con lăn. Yêu cầu hành động trên 120 mm/ngày — điều chỉnh độ lệch của con lăn trong vòng 48 giờ. Độ dịch chuyển gần bằng 0 (< 25 mm/ngày) cũng là một dấu hiệu cảnh báo - lốp có thể đang kẹp chặt vỏ.

Câu hỏi 3: Nguyên nhân gây ra áp suất tiếp xúc Hertz cao trên các con lăn đỡ lò nung và cách khắc phục nó như thế nào?

Áp suất Hertz cao (> 428 MPa) thường xảy ra nhất do trục lò bị lệch trục, tập trung tải trọng lên một hoặc hai trạm trụ thay vì phân bổ đều. Sự điều chỉnh là căn chỉnh lò nóng NKM để phân phối lại tải trọng tới mức phân bổ mục tiêu 33%/33%/33% cho lò ba trụ. Nếu phân bổ tải đã chính xác và áp suất Hertz vẫn vượt quá giới hạn, hãy tăng chiều rộng mặt con lăn hoặc đường kính con lăn để giảm áp suất tiếp xúc - áp suất Hertz tỷ lệ thuận với

, do đó việc tăng gấp đôi chiều rộng mặt con lăn giúp giảm 29% áp suất Hertz.

Câu hỏi 4: Bao lâu thì nên thực hiện khảo sát căn chỉnh nóng lò quay NKM?

Khoảng thời gian tiêu chuẩn là 12–18 tháng một lần đối với các lò hoạt động liên tục. Ngoài ra, hãy thực hiện khảo sát NKM đột xuất ngay sau đó: bất kỳ sự thay thế vật liệu chịu lửa nào (lớp lót mới làm thay đổi sự phân bổ trọng lượng lò); bất kỳ sự đóng cửa lớn nào; bất kỳ sự gia tăng nào có thể quan sát được về tỷ lệ di chuyển của lốp > 50% so với mức cơ bản; bất kỳ sự kiện điểm nóng nào; hoặc bất kỳ rung động hoặc tiếng ồn bất thường nào từ các trạm con lăn hỗ trợ. Các cuộc khảo sát căn chỉnh nguội trong quá trình ngừng hoạt động cung cấp dữ liệu cơ bản hữu ích nhưng không thể thay thế việc đo lường lò nóng để đưa ra các quyết định khắc phục.

Câu 5: Sự khác biệt giữa độ rão của lốp và sự di chuyển của lốp là gì?

Độ rão là độ trượt theo chu vi (quay) giữa bề mặt bên trong của lốp và bề mặt bên ngoài của vỏ lò - nguyên nhân là do khe hở xuyên tâm của vỏ lốp và được biểu thị bằng mm/vòng quay. Sự di chuyển là sự dịch chuyển dọc trục của lốp dọc theo trục lò - nó được điều khiển bởi độ nghiêng của con lăn hỗ trợ và được biểu thị bằng mm/ngày. Độ leo được dùng để tính toán độ hở vỏ lốp (Gap = Creep / π). Sự di chuyển được sử dụng làm chỉ báo hiện trường chính về tình trạng cơ học của lốp và hiệu quả của độ lệch của con lăn.

Câu 6: Vật liệu nào cần được chỉ định để thay thế lốp lò?

Lốp lò nung phải được chỉ định bằng thép hợp kim rèn - việc đúc không được chấp nhận cho ứng dụng này do nguy cơ có độ xốp bên trong và tải trọng mỏi theo chu kỳ cao. Vật liệu tiêu chuẩn là 42CrMo4 (tương đương AISI 4140) hoặc 34CrNiMo6 cho các ứng dụng có hiệu suất cao hơn. Lốp phải được xử lý nhiệt (làm nguội và tôi luyện) để đạt được độ cứng bề mặt 260–320 HB và độ cứng lõi 220–280 HB. Các con lăn hỗ trợ phải được chỉ định ở độ cứng bề mặt 300–380 HB - cứng hơn lốp - để đảm bảo độ mài mòn ưu tiên trên con lăn hơn là lốp.

Máy móc Yile: Lốp lò nung tùy chỉnh, vòng cưỡi và con lăn hỗ trợ

Yile Machinery sản xuất lốp lò quay tùy chỉnh (vòng cưỡi), con lăn hỗ trợ (con lăn trục) và con lăn lực đẩy cho xi măng, vôi, chế biến khoáng sản và lò nung hóa chất. Các bộ phận của chúng tôi được thiết kế theo kích thước lò và tải vận hành thực tế — không được chọn từ danh mục tiêu chuẩn.

Khả năng sản xuất linh kiện lò quay của chúng tôi:

• Lốp lò nung (vòng cưỡi): Được rèn từ thép hợp kim 42CrMo4 hoặc 34CrNiMo6; đường kính từ 1,5m đến 8,0m; mặt cắt ngang lên tới 500mm × 500mm; được làm nguội và tôi luyện đến độ cứng bề mặt 260–320 HB

• Con lăn đỡ (con lăn trục): Thép hợp kim rèn hoặc đúc; đường kính từ 400mm đến 1.800mm; chiều rộng mặt lên tới 1.200mm; độ cứng bề mặt 300–380 HB; bề mặt tiếp xúc với mặt đất chính xác (Ra ≤ 1,6μm)

• Con lăn đẩy: Rèn 42CrMo4; được thiết kế cho toàn bộ tải trọng dọc trục của lò với hệ số động 1,5–2,0

• Trục lăn: Rèn 42CrMo4 hoặc EN19; được thiết kế để uốn và xoắn kết hợp; kết nối trung tâm lắp ráp khóa không cần chìa khóa

• Tài liệu kỹ thuật: Báo cáo tính toán áp suất tiếp xúc Hertz; xác minh ứng suất và độ lệch trục; tính toán tuổi thọ ổ trục L10; giấy chứng nhận kiểm tra kích thước

• Kỹ thuật đảo ngược: Lốp và con lăn thay thế được sản xuất từ ​​các kích thước thành phần hiện có hoặc các mẫu bị mòn

Các sản phẩm và tài nguyên kỹ thuật liên quan:

• Giải pháp công nghiệp khai thác mỏ & xi măng - cung cấp linh kiện hoàn chỉnh cho lò quay, máy nghiền bi và máy nghiền

• Giải pháp gia công thép & kim loại - linh kiện lò nung cho thiết bị quay của nhà máy thép

• Hướng dẫn lựa chọn con lăn băng tải - tuổi thọ ổ trục và phương pháp ứng suất tiếp xúc cho con lăn băng tải

• Hướng dẫn lựa chọn ròng rọc băng tải - thiết kế trục và phương pháp tiếp xúc Hertz cho ròng rọc băng tải

• Cán cuộn: Hướng dẫn cuộn làm việc & cuộn dự phòng - thông số kỹ thuật về độ cứng và ứng suất tiếp xúc cuộn cho các ứng dụng máy cán

• Rèn tùy chỉnh - Trục, phôi bánh răng & rèn vòng - vòng lốp lò rèn và trục lăn

• Hướng dẫn lựa chọn hộp số xoắn ốc và bánh răng côn công nghiệp - lựa chọn hộp số truyền động lò nung

• Trục thép rèn và trục thép đúc cho máy nghiền - tham khảo lựa chọn vật liệu và quy trình rèn

Để nhận được báo giá, hãy cung cấp:

• ✅ Đường kính lò nung (đường kính vỏ tại trạm lốp, mm)

• ✅ Kích thước mặt cắt lốp (rộng × cao, mm) hoặc bản vẽ lốp hiện có

• ✅ Hỗ trợ đường kính con lăn và chiều rộng mặt (mm)

• ✅ Tải trọng mỗi con lăn (kN) hoặc tổng trọng lượng lò và số trạm trụ

• ✅ Thông số vật liệu (42CrMo4 / 34CrNiMo6 / khác)

• ✅ Độ cứng bề mặt yêu cầu (HB)

• ✅ Loại lò (xi măng/vôi/chế biến khoáng sản/hóa chất) và nhiệt độ vận hành

• ✅ Số lượng và ngày giao hàng yêu cầu

• ✅ Bản vẽ thành phần hiện có hoặc mẫu bị mòn cho kỹ thuật đảo ngược

E-mail: jasmine@yileindustry.com

Gửi RFQ: www.yilemachinery.com/contactus.html

Báo cáo tính toán áp suất tiếp xúc Hertz và chứng nhận vật liệu được cung cấp cùng với mỗi đơn đặt hàng lốp lò và con lăn hỗ trợ.

Tài nguyên kỹ thuật liên quan

• Lựa chọn con lăn làm biếng băng tải: Dòng CEMA, Xếp hạng tải trọng & Hướng dẫn tuổi thọ vòng bi

• Lựa chọn ròng rọc băng tải: Thiết kế trục, Hướng dẫn căng đai & độ trễ

• Cán cuộn: Hướng dẫn lựa chọn vật liệu cuộn làm việc và cuộn dự phòng

• Hướng dẫn lựa chọn hộp số xoắn ốc và bánh răng côn công nghiệp

• Trục thép rèn và trục thép đúc cho máy nghiền

• Rèn tùy chỉnh - Phôi bánh răng, rèn vòng & trục

• Giải pháp công nghiệp khai thác mỏ & xi măng