一种圆筒混合机的辊圈修复装置及方法与流程

本发明属于圆筒混合机修复技术领域，具体涉及一种圆筒混合机的辊圈修复装置及方法。

背景技术：

圆筒混合机是烧结、球团系统中重要设备之一，可用于原料混合、制粒、等多种用途，满足烧结机对原料的要求；圆筒混合机安装有1.5°-4°倾斜角度，使筒体入料口与卸料口中心产生高度差，物料在混合的同时受到物料重力的分力作用下向前运动；整个筒体通过两个辊圈坐落在前后两组托轮装置上，可以自由转动；在前托轮组（位于卸料端）基础座上装有组挡轮，挡轮和辊圈侧面接触，承受简体下滑力，约束了筒体轴向窜动；传动装置安装在筒体侧面基础座上，通过传动小齿轮和筒体装置上的大齿圈啮台使筒体转动；现在中外烧结生产中大多用到圆筒混合机，随着烧结机的规模逐日增大，圆筒混合机也随着增大，混合是在烧结工艺中属单线配置，一旦混合机出现故障，将直接造成整个烧结系统停产。

基于上述工作原理及结构，现有混合机存在以下缺点：

1.单体设备规格大，现有混合机筒体直径一般在4-5米，长度18-25米，单体设备重量150-250吨，设备投产后，想要拆卸返厂维修十分困难。

2.混合机一般处于室内工作，因筒体规格大，如需拆卸返厂，需拆除部分厂房，公路运输也十分困难。

3.混合机整机寿命长，在长时间的生产过程中，辊圈与托辊长时间的重载状态下，辊圈表面出现表皮脱落，掉块现场，表面出现大小不一的瘢痕，引起设备震动。

4.混合机筒体为焊接筒体，部分筒体出厂前应力未释放完全，造成两侧辊圈与齿圈的三个工作圆周与筒体不在一条中心线上，造成筒体震动。

5.混合机辊圈单间外形大，壁厚薄，在使用一段时间后，辊圈应力释放，造成辊圈失圆，造成设备震动。

6.在日常维修中，只能通过更换托辊来减轻因辊圈表面瘢痕带来的震动，不能解决根被原因。

常规的修复方法是利用烧结厂工期三十天以上的系统大修时间，拆除车间厂房屋顶或者侧面墙壁，将筒体传动及附属设施拆除，将筒体通过两台200吨吊车吊出，通过汽运将筒体返回到制造厂，安装到筒体车床上，重新加工两侧辊圈；加工完成达到技术要求后，运回到烧结厂，重新安装筒体，调试合格后，重新恢复厂房设施。

中国发明专利201710419148.2公开了《烧结混合机托圈的现场铣削装置及其铣削方法》，它同样能处理混合机震动的问题，但是它存在以下不足：

此种方法虽然对圆筒混合机的辊圈表面进行了处理，获得了一定的外圆和光洁度，但两个辊圈的同心度、两个辊圈与大齿圈的同心度完全没有基准，修复后只能暂时缓解震动情况，不能完全消除震动问题，运行一段时间后，在重载情况下，不同心受力运转的不断累加，震动会越来越明显；由于没有圆心定位，在加工后同心度偏差更大，造成超过维修前的震动情况，甚至混合机完全无法使用。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种圆筒混合机的辊圈修复装置及方法，旨在解决上述混合机的辊圈加工后同心度偏差大，易造成震动加大的问题。

本发明提供一种圆筒混合机的辊圈修复装置，包括支撑架、耳轴、调心装置、定心装置、传动装置、辊圈车削装置以及辊圈磨削装置；耳轴的一端可转动设于支撑架上，耳轴的另一端可转动连接有米字支架，米字支架固定连接于筒体内；调心装置设于耳轴上，调心装置安装于筒体的内部两端；定心装置安装于筒体上，以确定筒体中心线；辊圈车削装置和辊圈磨削装置设于筒体的一侧，并与筒体的外部辊圈的水平中心线平齐；传动装置通过与筒体传动连接，以驱动筒体绕支撑架转动，从而使辊圈车削装置和辊圈磨削装置对辊圈进行车削和精磨。

进一步地，耳轴包括轴承座、调心滚子轴承、转动轴以及支撑盘；轴承座安装于支撑架上，调心滚子轴承设于轴承座内，转动轴与调心滚子轴承过盈配合，支撑盘可转动设于转动轴上，米字支架连接于支撑盘上。

进一步地，调心装置包括径向支撑装置和调整丝杠；径向支撑装置安装于转动轴上，调整丝杆的一端设于径向支撑装置上，调整丝杆的另一端抵接于筒体的端部，以对筒体中心线进行初步调整找正。

进一步地，定心装置包括定心短轴、等距标尺、激光标线仪以及钢丝标尺；定心短轴安装于耳轴上，等距标尺设于定心短轴上，激光标线仪和钢丝标尺设于等距标尺上，以检测筒体以及辊圈和齿圈端部跳动量，从而确定筒体中心线。

进一步地，传动装置包括第一电机、减速机、传动滚筒传以及传动皮带，第一电机的输出端与减速机的输入端传动连接，减速机的输出端与传动滚筒连接，传动皮带套装于传动滚筒和筒体上；还包括皮带张紧装置，皮带张紧装置安装于传动皮带上。

进一步地，还包括床体，床体设于筒体的一侧，并与筒体水平中心线平齐；辊圈车削装置包括车刀行走装置、滑轨以及传动丝杠；滑轨设于床体上，车刀行走装置和传动丝杠设于滑轨上，传动丝杠与车刀行走装置连接，车刀行走装置上设有滑台，滑台上安装有车刀；辊圈磨削装置包括安装于滑台上的第二电机、变速箱以及砂轮，第二电机的输出端与变速箱的输入端传动连接，砂轮连接于变速箱的输出端。

进一步地，支撑架包括立柱、横梁以及轴承座垫片；立柱和横梁为多根，横梁连接于立柱上，轴承座垫片设于横梁上。

相应地，本发明还提供一种圆筒混合机的辊圈修复方法，应用于上述所述的圆筒混合机的辊圈修复装置；还包括以下步骤：

s1：在筒体两端内焊接米字支架，并对筒体的两端沿40mm轴向厚度进行割除，割除前在两端焊接定位块；将调心装置的径向支撑装置安装于筒体内部两端，调节调整丝杠以使径向支撑装置对筒体进行支撑，从而对筒体上的辊圈加工面进行初步找正；

s2：在筒体上安装定心装置，用激光标线仪通过两根耳轴上的定位通孔进行精确找正；将两根耳轴的中心线以激光线的方式引出到筒体的外侧，测量筒体上的辊圈及齿圈的表面跳动；以辊圈的跳动量的中间值以及齿圈的跳动量±1mm的数值，来确定筒体中心线；

s3：确定完中心线后，将米字支架焊接固定于耳轴的支撑盘上，焊接完成后复测筒体中心线尺寸；在耳轴两侧建立支撑架，用千斤顶配合工装将筒体调平，将耳轴两端轴承座安装至支撑架上；

s4：筒体调平后，在辊圈侧面设置床体，将安装辊圈车削装置和辊圈磨削装置安装于床体上；

s5：启动传动装置，以驱动筒体转动，用千分表对两侧辊圈表面跳动量进行复核，以确定最小切削深度；辊圈车削装置走刀对旋转的筒体的外部辊圈进行车削，辊圈车削完毕后，切换辊圈磨削装置对车削后的辊圈进行磨削。

进一步地，步骤s4的床体上的滑轨水平度调整到±0.5mm；滑轨同心度以筒体中心线引出来的激光线为基准；滑轨平行度±0.5mm。

进一步地，步骤s5的辊圈加工的表面粗糙度不大于6.3μm；辊圈的径向跳动量不大于1mm；辊圈的大齿圈径向跳动量小于2mm。

采用上述技术方案和方法，具有以下有益效果：

通过对筒体的辊圈进行修复，保证修复后筒体两侧辊圈及齿圈的圆心在同一条中心线上，辊圈修复精度高，避免圆筒混合机因辊圈不同心受力运转而造成的震动，延长筒体使用寿命，从而提升圆筒混合机的稳定性和可靠性，有效降低维护成本和更换的成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种圆筒混合机的辊圈修复装置侧视图；

图2为本发明一种圆筒混合机的辊圈修复装置俯视图；

图3为本发明一种圆筒混合机的辊圈修复装置的定心装置示意图；

图4为本发明一种圆筒混合机的辊圈修复的耳轴示意图；

图5为本发明一种圆筒混合机的辊圈修复装置的调心装置示意图；

图6为本发明一种圆筒混合机的辊圈修复方法流程图。

图中：1-支撑架；2-耳轴；3-调心装置；4-定心装置；5-传动装置；6-辊圈车削装置；7-辊圈磨削装置；8-筒体；9-辊圈；10-床体；11-立柱；12-横梁；13-米字支架；14-齿圈；21-轴承座；22-转动轴；23-调心滚子轴承；24-支撑盘；31-径向支撑装置；32-调整丝杠；41-定心短轴；42-等距标尺；43-激光标线仪；44-钢丝标尺；51-第一电机；52-减速机；53-传动滚筒；54-传动皮带；61-滑台；62-车刀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图5所示，本发明提供一种圆筒混合机的辊圈修复装置，包括支撑架1、耳轴2、调心装置3、定心装置4、传动装置5、辊圈车削装置6以及辊圈磨削装置7；其中，耳轴2的一端可转动设于支撑架1上，耳轴2的另一端可转动连接有米字支架13，米字支架13固定连接于筒体8内；具体地，筒体8两端均通过米字支架13连接于耳轴2上；调心装置3通过安装于筒体8的内部两端，以对筒体8中心线进行初步找正；具体地，耳轴2包括轴承座21、调心滚子轴承23、转动轴22以及支撑盘24，轴承座21安装于支撑架1上，调心滚子轴承23设于轴承座21内，转动轴22与调心滚子轴承23过盈配合，以使转动轴22在轴承座21内转动，支撑盘24通过轴承可转动设于转动轴21上，米字支架13连接于支撑盘24上，以对筒体8进行支撑，使筒体8可转动的连接在耳轴2上；具体地，调心装置3包括径向支撑装置31和调整丝杠32，径向支撑装置31安装于转动轴22上的支撑盘24上，调整丝杆32的一端设于径向支撑装置31上，调整丝杆32的另一端抵接于筒体8的端部内，通过调节筒体8两端的调整丝杠32以对筒体8中心线进行初步找正；定心装置4安装于筒体8上；具体地，定心装置4包括定心短轴41、等距标尺42、激光标线仪43以及钢丝标尺44，定心短轴41安装于耳轴2上，等距标尺42设于定心短轴41上，激光标线仪43和钢丝标尺44设于等距标尺42上，激光标线仪43可以不受筒体8转动的干扰将筒体8中心线投影到筒体8外部，以检测筒体8以及筒体8外部辊圈9和齿圈14端部跳动量，综合分析误差以确定最终筒体8中心线；辊圈车削装置6和辊圈磨削装置7设于筒体8的一侧，并与筒体8的外部辊圈9的水平中心线平齐；传动装置5通过与筒体8传动连接，以驱动筒体8绕支撑架1转动，从而使辊圈车削装置6对辊圈9进行车削，车削完后切换辊圈磨削装置7对辊圈9进行精磨，以获得高精度的辊圈9；具体地，辊圈车削装置6先对确定中心线的辊圈9进行车削，车削完毕后切换辊圈磨削装置7进行磨削；辊圈9修复的表面粗糙度不大于6.3μm，径向跳动不大于1mm，大齿圈14径向跳动小于2mm，以确保辊圈9的修复精度，从而避免筒体8运行出现震动的问题，大大提升圆筒混合机的可靠性；进一步地，支撑架1包括立柱11、横梁12以及轴承座垫片（未示出），立柱11和横梁12为多根，横梁12连接于立柱11上，轴承座垫片设于横梁12上，耳轴2的一端通过轴承座21与轴承座垫片连接，以使耳轴2通过轴承座21绕支撑架1转动；具体地，安装有调心装置3的耳轴2安装于筒体8的两端，通过调心装置3对筒体8中心线进行初步找正，然后在筒体8外部安装定心装置4，通过慢驱带动筒体8，检测筒体8、筒体8的外部辊圈9以及齿圈14端部跳动量，综合分析误差，确定筒体8中心线，并按照此中心线调整耳轴2，调整完毕并对耳轴2与筒体8进行加固后，将筒体8原地用千斤顶水平支起，将耳轴2端部的轴承座21放置于两侧水平支撑架1的横梁12上，与轴承座垫片固定连接；具体地，筒体8在没有安装于支撑架1上时，筒体8是安装于托辊上，通过设备本身所带的大小齿轮进行驱动，慢驱是混合机本身所带的驱动装置；安装传动装置5驱动筒体8旋转，在辊圈9水平中心位置安装辊圈车削装置6和辊圈磨削装置7，并使用定心装置4进行再找正；车削完毕后切换辊圈磨削装置7进行精磨，以获得精度高的辊圈9；采用上述技术方案，通过对筒体8的辊圈9进行修复，保证修复后筒体8两侧辊圈9及齿圈14的圆心在同一条中心线上，辊圈9修复精度高，避免圆筒混合机因辊圈9不同心受力运转而造成的震动，延长筒体8使用寿命，从而提升圆筒混合机的稳定性和可靠性，有效降低维护成本和更换的成本。

优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，传动装置5包括第一电机51、减速机52、传动滚筒53传以及传动皮带54，第一电机51的输出端与减速机52的输入端传动连接，减速机52的输出端与传动滚筒53连接，传动皮带54套装于传动滚筒53和筒体8上，以使第一电机51通过驱动减速机带动传动滚筒53转动，从而使套接于传动滚筒53上的传动皮带54带动筒体8一起转动，以实现对辊圈9进行车削和磨削；还包括皮带张紧装置，皮带张紧装置安装于传动皮带上，张紧装置有效地提高传动皮带54的张力，同时还可以调节传动皮带54的张角，以避免传动皮带54在运行过程中出现抖动造成的筒体8振动，从而影响车削和磨削的精度，有效保障辊圈9的修复精度，提升修复效率。

优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，还包括床体10，床体10设于筒体8的一侧，并与筒体8水平中心线平齐；辊圈车削装置6包括车刀行走装置（未示出）、滑轨（未示出）以及传动丝杠（未示出）；滑轨纵向设于床体10上，车刀行走装置和传动丝杠设于滑轨上，传动丝杠与车刀行走装置连接，车刀行走装置上设有滑台61，滑台61上安装有车刀62；具体地，传动丝杠通过与车刀行走装置连接，以控制车刀行走装置的前进和后退，滑台61则通过在车刀行走装置上左右滑动，以实现车刀62在四个方向上的运动，从而保证辊圈9的车削精度；辊圈磨削装置7包括安装于滑台61上的第二电机（未示出）、变速箱（未示出）以及砂轮（未示出），第二电机的输出端与变速箱的输入端传动连接，砂轮连接于变速箱的输出端；具体地，对辊圈9进行车削完毕后，切换辊圈磨削装置7，以对辊圈9进行磨削；具体地，辊圈车削装置6和辊圈磨削装置7的切换可通过拆卸更换来实现，当车削完毕后，将辊圈车削装置6拆卸下来，并将辊圈磨削装置7通过底座安装板安装于滑台61上，以实现对辊圈9的磨削；辊圈车削装置6和辊圈磨削装置7的切换还可通过设置旋转切换来实现，只需在滑台61上设置旋转切换装置，将辊圈车削装置6和辊圈磨削装置7分别安装于旋转切换装置的两端，当需要进行车削时，切换辊圈车削装置6一端对辊圈9进行车削；当需要进行磨削时，旋转切换装置切换辊圈磨削装置7对辊圈9进行磨削，方便快捷，降低人工劳动力，提高加工效率。

相应地，结合上述方案，如图6所示，本发明还提供一种圆筒混合机的辊圈修复方法，应用于上述所述的圆筒混合机的辊圈修复装置；还包括以下步骤：

s1：在筒体8两端内焊接米字支架13，并对筒体8的两端沿40mm轴向厚度进行割除，割除前在两端焊接定位块，保证在恢复时能保持原位；临时割除的筒体8要妥善固定，保证在修复过程中不能有位移，从而保证辊圈9的修复精度；将调心装置3的径向支撑装置安装于筒体8内部两端，调节调整丝杠以使径向支撑装置对筒体8进行支撑，从而对筒体8上的辊圈9加工面进行初步找正；

s2：在筒体8上安装定心装置4，用激光标线仪43通过两根耳轴2的定位通孔进行精确找正，通过激光线的引导及高精度水准仪的配合，将两根耳轴2的同心度控制在±1mm的范围内；将两根耳轴2的中心线以激光线的方式引出到筒体8的外侧，测量筒体8上的辊圈9及齿圈14的表面跳动；以辊圈9的跳动量的中间值以及齿圈14的跳动量±1mm的数值，来确定筒体8中心线；

s3：确定完筒体8中心线后，筒体8的端口焊接加固板，并将筒体8两端的米字支架13与支撑盘24焊接牢固，以使米字支架13与耳轴2可转动连接；焊接完成后复测筒体8中心线尺寸，以确认尺寸是否合格，尺寸合格后方可进行下一步；在耳轴2两侧建立支撑架1，用千斤顶配合工装将筒体8调平，将耳轴2两端轴承座21安装至支撑架1上，并保持水平度误差±1mm，以确定筒体8的最终中心线；

s4：筒体8调平后，在辊圈9侧面设置床体10，安装辊圈车削装置6和辊圈磨削装置7安装于床体10上；

s5：启动传动装置5，以驱动筒体8转动，用千分表对两侧辊圈9表面跳动量进行复核，以确定最小切削深度，加工时以两侧辊圈9直径相同且无黑皮缺陷为准；辊圈车削装置6走刀对旋转的筒体8的外部辊圈9进行车削，辊圈9车削完毕后，切换辊圈磨削装置7对车削后的辊圈9进行磨削；切削和磨削完成后，将割除的40mm的筒体8部分通过定位块进行焊回，以保持筒体8原样。

优选地，结合上述方案，如图6所示，本实施例中，步骤s4的床体10上的滑轨水平度调整到±0.5mm；滑轨同心度以筒体8中心线引出来的激光线为基准；滑轨平行度±0.5mm，以保证车削和磨削过程中的精度，从而提高辊圈9的修复精度，消除筒体8因辊圈9修复精度不高造成的震动问题，提高圆筒混合机使用稳定性。

优选地，结合上述方案，如图6所示，本实施例中，步骤s5的辊圈9加工要求为辊圈9的表面粗糙度不大于6.3μm；辊圈9的径向跳动量不大于1mm；辊圈9的大齿圈14径向跳动量小于2mm，以确保辊圈9的修复精度，从而避免筒体8运行出现震动的问题，大大提升圆筒混合机的可靠性，延长圆筒混合机的使用寿命。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。