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輕型機(jī)械鏈條爐排跑偏事故的分析與處理

文檔作者：王元?jiǎng)?王杰文檔來源：東北巖土工程勘察總公司鞍山鍋爐廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月08日
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余熱鍋爐2011．1
輕型機(jī)械鏈條爐排跑偏事故的分析與處理
摘要
改進(jìn)的目的。
關(guān)鍵詞
東北巖土工程勘察總公司王元?jiǎng)?
鞍山鍋爐廠王 杰
通過對輕型機(jī)械鏈條爐排跑偏事故的分析，找出解決問題的方法，達(dá)到
爐排跑偏原因分析解決方法
引言
輕型機(jī)械鏈條爐排，具有結(jié)構(gòu)簡單，較其
它機(jī)械鏈條爐排耗鋼量低，在我國小型鏈條
鍋爐中占有很大比例。尤其在快裝鏈條鍋爐
上應(yīng)用較普遍。但隨著鍋爐容量的增大，尤
其是在組裝鏈條鍋爐上的應(yīng)用，暴露出一些
問題，其中又以爐排跑偏故障為主，現(xiàn)就跑偏
的原因做一下具體分析。
輕型機(jī)械鏈條爐排是使用年代最為久遠(yuǎn)
的一種爐排形式，它的主要部件由主動(dòng)爐排
片、從動(dòng)爐排片以及將爐排片沿爐排寬度貫
穿在一起的圓鋼拉軸、前、后大軸以及主、從
動(dòng)輪等組成。運(yùn)行時(shí)，主動(dòng)爐排片所構(gòu)成的
環(huán)形鏈條與前軸上的主動(dòng)鏈輪相嚙合，并由
電動(dòng)機(jī)通過減速裝置驅(qū)動(dòng)。主動(dòng)鏈環(huán)(沿爐
排寬度一般為3～5條)之間的鏈帶則由從動(dòng)
爐排片交叉錯(cuò)列平行連接而成。
輕型機(jī)械鏈條爐排的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，
金屬耗量小(大約為(600～700)kg／m2)，制造
成本低。但它也有其固有的缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)
在爐排的通風(fēng)截面比大、漏煤量大，而且隨著
運(yùn)行時(shí)間的延長，爐排片不斷受到磨損，漏煤
量將進(jìn)一步加大。其次，爐排的工作可靠性
較差，因?yàn)閺膭?dòng)爐排片厚度較薄，強(qiáng)度較低。
而主動(dòng)爐排片一方面受到高溫火床的加熱，
產(chǎn)生較高的熱應(yīng)力，另一方面又要帶動(dòng)整個(gè)
爐排運(yùn)動(dòng)而受到拉應(yīng)力，因而運(yùn)行時(shí)容易在
穿孔處斷裂。此外由于爐排片數(shù)量大，又是
毛坯鑄件，安裝精度很難保證，同時(shí)它又是用
多個(gè)圓鋼拉軸串聯(lián)而成，還涉及到前、后大
軸，主、從動(dòng)輪的安裝、校正的精度，所以安
裝、拆卸、檢修都較難達(dá)到要求，容易給運(yùn)行
帶來故障。
1 爐排跑偏問題的現(xiàn)象
供暖公司安裝了一臺(tái)組裝式鏈條爐排鍋
爐(SI-IL7—1．25／130／70一AⅡ型、10噸／時(shí))，
爐排在冷態(tài)試運(yùn)行階段就存在異?，F(xiàn)象，開
始偶爾聽到金屬摩擦聲，逐漸發(fā)展到爐排變
速箱跳檔，壓緊保險(xiǎn)彈簧松開等問題。當(dāng)時(shí)
以為是爐排架上部的防護(hù)鐵端部干涉爐排鏈
條所致，故僅將防磨護(hù)鐵端部直角去掉后繼
續(xù)運(yùn)行。在鍋爐熱態(tài)運(yùn)行后，出現(xiàn)的問題更
加嚴(yán)重，爐排先后發(fā)生了四次較大的故障。
第一次是發(fā)生在爐排熱態(tài)運(yùn)行的第4天：右
側(cè)爐排面被頂起，卡住了爐排；第二次是發(fā)生
在爐排熱態(tài)運(yùn)行的第24天：前部左側(cè)爐排片
斷裂(主動(dòng)爐排片2片，從動(dòng)爐排片l片)；第
三次是發(fā)生在爐排熱態(tài)運(yùn)行的第38天：爐排
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余熱鍋爐2011．1 29
面被頂起，卡住了爐排；第四次是發(fā)生在熱態(tài)
運(yùn)行第51天：前部左側(cè)爐排片斷裂(主動(dòng)片
1片，從動(dòng)片2片)。判斷為以上故障均由爐
排跑偏造成，為了避免同類事故發(fā)生，決定對
爐排拉出后逐項(xiàng)檢查。
爐排全部打開檢查后發(fā)現(xiàn)如下問題：
(1)右后側(cè)爐排側(cè)幫有明顯的金屬劃痕；
(2)從動(dòng)軸與軸座之間已咬死，不能轉(zhuǎn)
動(dòng)；
(3)爐排的前、后軸與爐排左右側(cè)幫所形
成的四邊形不是矩形，其對角線的長度差為
24mm，后軸的右側(cè)向右移動(dòng)；
(4)前軸的中心線不與水平面平行，左端
比右端低lOmm；
(5)爐排主動(dòng)鏈片不是同一個(gè)廠家生產(chǎn)
的，長軸軸孔中心距80mm的尺寸差，最多相
差2．5nma；
(6)爐排整體運(yùn)行全部是在鋼板上滑動(dòng)，
爐排的驅(qū)動(dòng)力過大；
(7)爐排前部兩側(cè)漏煤過多；
(8)后軸承是焊接固定在爐排兩側(cè)幫上
的，不能調(diào)整后軸的位置。
1．1 爐排跑偏事故的主要原因
爐排前、后軸與側(cè)幫形成的四邊形不是
矩形。
由=F爐排前、后軸與爐排左右側(cè)幫所形
成的四邊形不是矩形，這就形成平行四邊形。
前、后軸的實(shí)際位置與前、后軸的理想位置形
成了一個(gè)位置夾角 。通過爐排的受力分析
可知：前軸部位的爐排鏈條的受力F】0，是向
后斜下方的。并由此產(chǎn)生一個(gè)沿軸向左的分
力FIl，其中大小為Fn=F1osina，在這一力的
作用下前軸部位的爐排鏈條是向左偏移的。
后軸部位的爐排鏈條的受力 ，是向前斜下
方的。并由此產(chǎn)生一個(gè)沿軸向右的分力F2，，
其大小為v21=Fzosina，在這一力的作用下，
后軸部位的爐排鏈條是向右偏移的。這就造
成了前軸部位的爐排鏈條是向左偏移的，后
軸部位的爐排鏈條向右偏移的爐排跑偏故
障。
同時(shí)由于前、后軸的中心線不與爐排兩
側(cè)幫垂直，而前后、軸的軸承支座是焊死在側(cè)
板上的，這樣就造成了前、后軸中心線與軸承
座孔中心線的不重合，使得軸與軸孔間的內(nèi)
壓力加大，再加上軸承的潤滑不及時(shí)，造成后
軸與軸座之間出現(xiàn)咬死現(xiàn)象。后軸上的滾輪
不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)，在這種情況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，爐排與
后滾輪之間的滑動(dòng)摩擦，代替了后滾輪所在
的后軸與軸座之間的滑動(dòng)磨擦。由于前者是
無潤滑摩擦，后者是有潤滑摩擦，故前者的摩
擦系數(shù)較后者的摩擦系數(shù)大。在相同的正壓
力作用下，摩擦阻力也是前者比后者大。這
樣就進(jìn)一步增加了驅(qū)動(dòng)力的大小，使得前、后
軸部分的爐排鏈條受力加大，沿軸向分力也
就加大，使得跑偏現(xiàn)象更加嚴(yán)重。從上述公
式F1l=FlOsina、F2l=F2osina可以看出，產(chǎn)生
前后軸部位爐排鏈條跑偏的軸向分力F1 、
F2 的大小，不僅與前后軸部位的鏈條所受的
合力Fl0、 的大小有關(guān)，也與其實(shí)際位置同
理想位置的夾角a值大小有關(guān)。如在不變的
情況下，a值越大，爐排前后軸部位鏈條所受
的軸向分力F1l、F2l也就越大。而a值的大
小，取決于前后軸的裝配、調(diào)整的精度。在一
般情況下，前軸軸承支座是可調(diào)的，其實(shí)際軸
的位置同理想軸的位置的夾角，比較容易調(diào)
整，而后軸軸承支座是焊于爐排側(cè)幫上的固
定結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)，一旦后軸就位固定，就很
難調(diào)整其實(shí)際位置與理想位置之間的夾角。
因此要想徹底解決前后軸的實(shí)際位置同理想
位置的夾角的調(diào)整問題，就必須先解決后軸
軸承位置的調(diào)整問題，使后軸承既能做前、后
軸位置的調(diào)整，又能做上下位置的調(diào)整。
1．2 前軸或后軸與水平面不平行造成爐排
跑偏
由于前軸或后軸與水平面不平行，產(chǎn)生
了實(shí)際位置與理想位置的不重合，形成了傾
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30 余熱鍋爐2011．1
斜角p。在傾斜軸部位的爐排鏈條在重力
FGO的作用下，形成了一個(gè)沿傾斜軸向下的分
力 ，其大小為 = s邱。在 的作用
下，傾斜軸部位的爐排鏈條，向下偏移，產(chǎn)生
爐排跑偏。因此要想防止?fàn)t排跑偏就必須控
制F 的大小，從上部公式可以看出其受兩個(gè)
因素的影響，即FGo、B值。其中重力FGo的大
小是受鍋爐容量制約的，鍋爐容量大，其爐排
的重力FG0也大，反之重力rG0也小。從這一
點(diǎn)可以看出容量小的鍋爐，跑偏故障出現(xiàn)的
機(jī)會(huì)也少，反之跑偏故障出現(xiàn)的機(jī)會(huì)就多。
1．3 爐排鏈條左右兩側(cè)受力不均造成爐排
跑偏
產(chǎn)生爐排鏈條左右受力不均的因素很
多，其中以爐排主動(dòng)鏈條間相對長度相差過
大為主要因素。由于鍋爐爐排所用主動(dòng)鏈片
是由兩個(gè)廠家生產(chǎn)的，造成爐排主動(dòng)鏈片長
軸孔中心距不同，且由兩種主動(dòng)鏈片組成的
鏈條長度產(chǎn)生很大差異，使受力不均勻。
由于爐排鏈條左右兩側(cè)受力不均造成
F1≠F2，M1≠M(fèi)2情況，這樣就在爐排上產(chǎn)生
一個(gè)彎矩。在這一彎矩的作用下，爐排就會(huì)
向一側(cè)跑偏。
1．4 爐排的驅(qū)動(dòng)力過大加劇了跑偏故障的
產(chǎn)生
由于爐排的驅(qū)動(dòng)力過大，使得爐排鏈條
在前后部位的沿軸向分力過大，爐排的左右
兩側(cè)受力不均加劇，在爐排面上的彎矩也加
大，這樣就使得爐排跑偏故障更加嚴(yán)重。
SmJ7—1．25一AⅡ型10噸／時(shí)組裝鏈條
爐排鍋爐，由于其全部的爐排鏈條都是在鋼
板上滑動(dòng)的，這樣的滑動(dòng)摩擦力較之滾動(dòng)摩
擦力大得多，驅(qū)動(dòng)力也大得多，這樣就加劇了
爐排跑偏故障的產(chǎn)生，同時(shí)也使得爐排主動(dòng)
鏈片容易被拉斷。
2 爐排跑偏問題的解決方法
2．I 重新設(shè)計(jì)后軸承使其能進(jìn)行位置的微
量調(diào)整
后軸軸承采用了新的結(jié)構(gòu)，我們可以對
后軸進(jìn)行準(zhǔn)確的上下位置、前后位置的調(diào)整，
并能保證后軸的水平度。這樣我們就能通過
調(diào)整，使后軸被確定在理想位置上，即后軸的
實(shí)際位置與理想位置的夾角a為零。這樣后
軸部位上的爐排鏈條的軸向分力就為零。前
軸的調(diào)整也同后軸一樣，整個(gè)爐排就不會(huì)發(fā)
生跑偏。
2．2 重新調(diào)整前軸，使前軸中心線與水平面
平行。
在爐排的重力EGO不變情況下，傾斜角B
值越大，沿傾斜軸向下的下滑分力的 值也
越大。控制減小B值，就必須在安裝時(shí)把握
好質(zhì)量，提高裝配精度，確保軸的水平度。因
此由前、后軸與水平面不平行造成的爐排跑
偏故障就迎刃而解了。
2．3 重新更換爐排主動(dòng)鏈片，使用同一廠家
生產(chǎn)的產(chǎn)品(確保長軸軸孔中心距相等)。
2．4 在爐排支架上安裝了托輪，使?fàn)t排的鏈
條能全部在其上運(yùn)動(dòng)。
3 結(jié)論
通過對該爐排的修理、改造，使得改進(jìn)的
爐排運(yùn)行效果良好，在運(yùn)行兩年多的時(shí)間里，
沒有出現(xiàn)過跑偏故障，從而證明以上對跑偏
故障的原因分析是正確的，改造是成功的。
對于一般的輕型鏈帶式爐排，只要注意了以
上幾方面的問題，一般情況下不會(huì)出現(xiàn)較大
的爐排跑偏故障。

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