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          電磁感應加熱輥在輥套拆卸上的應用
          - 2020-12-14 -

          電磁感應加熱輥在輥套拆卸上有什么應用呢?具體起到了哪些作用?

          輥磨機是一種新型節能粉磨設備,廣泛應用于 礦山、建材等行業。目前使用的輥磨機的壓輥由輥套與輥軸構成,輥套與輥軸為過盈配合熱裝而成,輥 套的表面鑲嵌有耐磨柱釘。輥套屬于磨損件,輥軸 要重復使用,對此要將磨損的輥套拆卸?,F有輥磨 機輥套拆卸的主要方法有破壞法、火焰加熱法、筒式 電阻爐加熱法、電磁感應加熱法,但無論使用哪種方 法都以不能傷及輥軸為前提。為此,通過對幾種加 熱方法的比較,介紹中鋼集團安徽天源科技股份有 限公司采用的電磁感應加熱裝置的特點和使用情況。

          1 輥套拆卸方式簡介

          ( 1) 破壞法。通過機加工方法對輥套、輥軸進 行車削、鏜削,容易傷到輥軸,占用機加設備時間長, 耗費大量的時間和人工成本。

          ( 2) 筒式電阻爐加熱法。該法加熱速度及溫度 雖可實現自動控制,但加熱時間長、能耗高、熱效率 低,對環境有一定的污染。

          ( 3) 火焰加熱法。該法加熱是對輥套周圍均勻 布置火焰加熱點,同時對輥套進行加熱,存在時間 長、能耗高、熱效率低、對環境有一定污染、受環境因 素影響大等缺點。同時由于使用明火,安全隱患大, 加熱溫度和時間難以控制。

          ( 4) 電磁感應加熱。該法是通過感應線圈產生 交變磁場,使物料在切割交變磁力線的作用下產生 渦流,進而達到加熱的目的,是電能轉化為磁能再轉 化為熱能,使工件發熱的一種加熱方式[1]。該法具 有高效節能、加熱時間短、加熱溫度均勻、加熱熱慣 性小、熱效率高、不產生明火、無粉塵、無噪音、無污 染、使用方便的優點,廣泛用于金屬冶金、金屬熱處 理、機械零件等領域。因此,電磁感應加熱是較好的 加熱方式。

          2. 電磁感應加熱裝置的適用性

          2.1 外形的匹配 電磁感應加熱裝置與輥套均為圓筒形,可以方 便地調整電磁感應裝置內側與輥套兩側的距離,達 到高效的熱量傳導,同時保障輥套表面的均勻受熱。

          2.2 膨脹率的差異 距離感應裝置內側的遠近直接影響升溫的快 慢[2],輥軸所處位置距感應裝置較遠升溫慢。根據 輥套與輥軸的膨脹率不同,二者配合面之間形成間 隙,當間隙大于過盈量,輥軸能夠順利取出。

          2.3 功率的無極調節 為適應不同規格直徑的輥套,電磁感應裝置采 用頻率功率可調式。

          2.4 保溫材料的強化 防止輥套兩端與中部產生過大的溫差,在通電 加熱前,將輥套全部置于感應裝置以內,并在輥套的 底部放置支撐底座墊起一段高度上部放置圓環工件 高出感應裝置的上端一段距離,輥套表面包裹硅酸 鋁棉進行保溫,同時感應爐內表面云母板以防溫度 太高受損。

          3.電磁感應裝置 

          電磁感應拆卸裝置主要由循環冷卻水系統、逆變電源柜、感應爐、支撐底座、水管、吊裝設備及工具、土建地坑及通水電纜等組成。

          感應裝置 電磁感應裝置拆卸輥套的操作過程: 根據壓輥 規格大小,調節合適的功率加熱,并隨時監測輥套表 面和輥軸表面的溫度。一方面通過向輥軸內通入循 環冷卻水來減小輥軸受熱膨脹量,減小輥軸溫升,根 據輥套與輥軸的膨脹率不同,二者配合面之間的配 合間隙加大; 另外,在輥軸頂端裝設起吊裝置、起吊輥軸,利用自重來克服輥套與輥軸之間可能存在的黏連,利于二者分離。 

          4 拆卸操作過程中的注意事項 

          4.1 使用功率的選擇 根據壓輥規格的不同,電磁感應裝置功率可以 無級調節。在定頻的情況下,工件表面的升溫速度 與功率大小有關,功率越大,溫升速度越快[3]。在 “趨膚效應”的作用下,靠近爐壁的工件表面溫升很 快通過熱傳導由表及里傳遞產生溫差,加上軸套與 輥軸膨脹率的差距,溫差越大越利于拆卸。在調節 功率時,監視壓輥表面的溫升,注意壓輥表面溫升速 度不能過大,否則容易引起輥套爆裂。因此,在拆卸壓輥之前,根據壓輥的重量、加熱溫度、加熱節拍,來粗算選擇的功率,然后根據實際情況進行調整,在表 面溫升允許的前提下,盡量加大使用功率。 

          4.2 起吊前輥套時間的選擇 無論輥軸還是輥套,各部位存在較大溫度差異, 并且內部溫度無法測量。理論上根據兩者的配合過 盈量反算溫度差,由于條件所限,選取輥套上端面溫 度的平均值與輥軸外沿至軸頸的平均值來估算各自 膨脹量的大?。?]。當膨脹量差值大于等于過盈量 時,開始啟用吊裝設施。 

          4.3 壓輥拆卸的實踐應用 2016 年,中鋼集團安徽天源科技股份有限公司 使用電磁加熱熱拆的方法,成功拆卸了 GM100 /30、 GM120 /50、GM140 /80、GM140 /140、GM160 /140、 GM170 /180 等規格多套輥磨機輥套。

          5. 電磁感應加熱方式優勢及注意問題 使用電磁感應裝置加熱方式具有以下優勢。 

          ( 1) 采用該種加熱方式已成功完成 30 多套需 要修復壓輥的拆卸工作,驗證了電磁感應裝置加熱 方式應用在輥套拆卸上的科學性和可行性。 

          ( 2) 該種加熱方式加熱時間短、加熱溫度均勻、 工作效率高、節約能耗、成本低,且加熱系統不產生 明火、無粉塵、無噪音、無污染。 使用電磁感應裝置對于透熱具有效率高、節能 等優點,但同時存在以下局限性。

          ①產生高次諧波,最好加裝濾波裝置減小對電網的沖擊,同時也容易對周圍電子設備產生干擾,應做好屏蔽防護[5]。 

          ②電磁感應裝置的感應圈底座及其他需要避 免加熱的物品不能出現導通的現象,否則會受到感 應加熱。 

          6.結論 

          ( 1) 通過針對輥磨機在使用過程中壓輥受到破 損需要拆卸并予以修復的問題,進行了應用電磁感應加熱方式對壓輥拆卸的研究,結合實踐應用可知, 電磁感應加熱在輥套拆卸中具有重要的應用價值, 不但可保障輥軸不受損,提高拆卸的效率,且安全無污染,是一種極具推廣價值的拆卸方法。 

          ( 2) 電磁感應加熱裝置對透熱具有高效節能等 優勢,但該裝置仍存在不足之處,由于輥磨機輥套規 格多樣化,尤其是小規格的輥套拆卸,該電磁感應裝 置效率會降低。建議考慮加裝集流器,可解決這一 問題并可提高功率密度??捎行ПWC檢查時間,又可確保檢查效果。

          ( 3) 檢查要將圖紙、資料帶到現場進行核實[2]。 機電相關圖紙、資料是機電專業的基礎管理和根本 依據,但實際生產中經常出現機電圖紙與現場實際 不符的現象,而在檢查時卻不能輕易被發現。為此, 在現場檢查時必須對照機電相關圖紙逐處進行對 比,從設備布置、系統接線、整定計算等方面著手,提 出問題并及時督促糾正,同時還應專門進行集中的 圖紙、資料評比,選出好與差,進行正反兩方面的教 育。

          ( 4) 相關部門領導親自檢查,并跟蹤二次督查。 為了將檢查工作抓嚴、抓細、抓實、抓出成效,機電科 負責人應親自牽頭帶隊并進行檢查,親自通報和落 實檢查安全隱患問題; 并對其他檢查人員檢查出的 安全隱患問題進行“踩腳后跟”檢查,督促每位檢查 人員的檢查效果,堵塞檢查過程中出現的人情漏洞, 確保安全隱患排查的精細度和檢查質量。 

          ( 5) 在檢查中學習,學習中檢查[2]。機電管理 人員有老員工也有新員工,專業技術水平高低不一, 應不斷的在現場實踐中鍛煉和學習。在現場檢查 中,應隨時接受部門領導的專業技術提問或進行單 獨檢查并提出檢查問題的考核,通過該種檢查方式, 不但可查出問題,更使檢查人員進行了主動學習,可 不斷提高檢查人員自身的業務技術水平。 

          ( 6) 提供溝通交流的平臺與機會[3]。日常工作 中,企業機電人員進行檢查的時間都相對較短,與隊 里工作人員接觸的時侯幾乎都是在檢查問題,很少 有時間一起探討工作等。因此,在一些工作問題上 會出現意見和分歧,甚至呈現對立態度,非常不利于 工作開展。所以,應為檢查人員與機電工作人員提 供接觸交流的平臺,通過一定時間的交流與溝通,可 有效地融洽工作人員之間的關系、消除工作上的分 歧、統一意見,亦可很好地促進工作、增進共識、培養 感情。

          ( 7) 隱患現場整改。為了將安全隱患消滅在萌 芽狀態,機電人員在檢查過程中,凡發現存在較大的 安全問題和安全隱患,應當場組織進行整改,或責令 停產整改。這樣,可現場消除和解決大量的安全隱 患問題,有效地確保煤礦的安全生產,避免再次發生 類似的問題,起到良好的警示作用。 

          ( 8) 進行有針對性的集中培訓。為了使檢查問 題得到有效整改,尤其是一些突出問題和共性問題 能夠得到徹底地解決并教育相關人員提高思想意 識,機電人員應在檢查的同時或檢查完畢后,對存在 的問題進行剖析講解,并給出合理的解決方案,并有 針對性地組織相關人員進行大規模的集中培訓和學 習; 既能有效解決相關技術問題,也能提高相關人員 對問題的認知,使企業機電專業人員技術水平及處 理問題的能力得到整體的提高。 3 結 語 山西新村煤業有限公司制定推行的“機電運輸 專業地毯式隱患排查治理模式”檢查方式是一種新 型的機電管理模式及隱患排查治理方法,相比較傳 統的檢查治理模式,更能使機電管理工作做好、做 細、做嚴; 同時,煤礦機電的安全管理、專業技術培 訓、員工的協作能力均能得到很大的提高,對企業的 發展起到很好的促進作用,確保企業的安全生產。

          參 考 文 獻

          [1] 國家安全監管總局. 關于建立健全安全生產“四不兩直”暗查 暗訪工作制度的通知[S]. 北京: 煤炭工業出版社,2012. 

          [2] 冀連浦. 煤礦機電設備管理現狀與改進措施途徑[J]. 科技與 企業,2012( 21) : 1-2. 

          [3] 陳冬平. 淺談煤礦機電設備管理與維護分析[J]. 文化產業


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