摘要：360m2烧结机一次混合机投产后不久，筒体排料端轮带止退面即出现磨损情况，随着服役时间增加，轮带止退面磨损越严重，由于轮带与筒体为一体焊接件，无法更换或离线修复，只能在线修复，但传统的修复方法无法满足加工精度。通过优化方案，先对磨损面进行焊接修复，再通过分体式车床与混合机驱动系统配合，对修复面进行车削处理，确保轮带在线修复的精度要求，满足现场使用。
关键词：轮带 在线 修复
1、前言
混合机是烧结系统的关键设备，轮带是混合机重要的大型支撑部件，对混合机的稳定运行起着非常关键的作用。360m2烧结机生产线所匹配的Ф3.8m*15m混合机自2008年投产，上线时间2年多，筒体排料端轮带与挡轮接触面整体磨损严重，Ф3.8m*15m混合机轮带与筒体焊接成一体，无法对轮带进行整体更换，因而寻求可行的现场修复轮带的方法，延长轮带的使用寿命，对混合机长期运行具有很重要的实际意义。下面，结合Ф3.8m×15m混合机轮带修复的情况，与大家共同探讨轮带止退面磨损的处理方法。
2、轮带磨损原因
混合机设备参数：直径3800mm，长度15000mm；给料量：1080t/h；填充率17.2%；物料堆比重：1.7±0.1t/m3；物料安息角：35度；混合机倾角2.5度；混合时间151秒；转速6.5转/分；给料方式：溜槽给料；大齿圈/小齿轮摸数：36。
混合机共有两条轮带支撑，排料端轮带安装一台挡轮，轮带止退面与挡轮接触，主要作用防止筒体运行时下窜，轮带止退面磨损严重的诱因主要是轮带材质软，没有经过有效的热处理强化，硬度及耐磨性未达到要求。
止退工作面磨损情况：与新轮带相比较，轮带与支撑托轮工作面宽度由700mm变为672mm，且止退面有32mm磨损槽，即磨损最大量为60mm。
3、技术方案
混合机轮带与筒体焊接为一体，只能采取在线修复，单纯采用焊接修复打磨的方式，无法保证修复端面的跳动公差，运转过程会造成混合机筒体窜动。后考虑采取车削的方式，混合机主传动可作为车削作业的驱动系统，但无加工基准，原混合机只有排料端有一套挡轮，给料端轮带无挡轮，修复止退面时，需要将挡轮拆除，这样筒体运行就会下窜，后经过论证，将排料端挡轮拆除加在给料端轮带位置，并调试完好，既可以防止筒体下窜，又作为修复面车削加工的基准。
由于轮带止推面磨损达到厘米级别，现场无法进行有效的整体热处理，因而不推荐采用全面堆焊的方式进行修复，只在轮带宽度672mm的基础上进行止推面的修复，填补好止推面中部凹槽，通过车削，做10°面，满足挡轮安装运行的要求。
4、修复方案实施
4.1施工准备
由于现有的施工空间有限，修复前在轮带周围搭建四个施工平台，做为前期检测、清理、焊接的工作台，后期进入车床加工阶段，也需要搭建工作平台，平台要求具备安放设备的强度，采用厚钢板铺设进行搭建方便施工。现场吊装焊接设备、施工气体、电源、照明等物资提前布置完毕。将混合机排料端挡轮拆除，留出作业面，在给料端轮带侧面用型钢焊接底座，加装挡轮。
4.2清理、清洗、探伤检测
施工前，对轮带接触面进行全部的清理、清洗，去除表面的油污和杂质，使用着色探伤剂进行修复面的探伤，确保焊接修复区无超标缺陷。
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4.3除裂纹、疲劳层
使用专用的低热输入量的机械磨削设备对探伤检测出的裂纹进行清根处理，清理时结合无损探伤，确保所有裂纹全部清理彻底。同时对无裂纹的修复面部位进行疲劳层的清除。裂纹、疲劳层清除彻底完成，经探伤确认后，进行基体的打底层施工处理。
4.4焊接
4.4.1、焊前处理：为解决焊接材质的熔合问题，焊前对母体材料进行改性处理，通过改性处理可提高母体材料的可焊性，从而改善焊接的工程质量，同时可实现材料从基体到焊材的合理梯度过渡。
4.4.2、焊接施工：用喷枪预热焊接区域周边不小于200mm的区域，在修复面基体材料改性处理的基础上，充分利用二氧化碳气体保护焊接技术进行焊接。增强层焊接：打底焊接完成后，进行粗磨和无损探伤处理，确保打底层无焊接缺陷，并粗打磨至适当厚度。选用强度与耐磨性均优于基体的焊材进行施工。增强层焊接完成后，探伤检测，确保无焊接缺陷，并使用研块进行粗修研，保留足够的机加工余量。
4.4.3、焊接过程：中动态检测焊接应力和轮带的变形参数，并依据技术参数进行焊接位置和焊接量的调整，从而将焊接变形控制在允许范围之内，严格控制材料复合的层量比例，保证焊缝材料膨胀系数与母体材料一致。
4.4.5、焊后处理：用特制的局部热处理设备对焊接部位进行焊缝性能调整和稳定化处理，使得焊缝机械性能达到最佳状态。
4.5机加工
4.5.1、机加工准备：轮带止退面焊接修补工序完成后进入车削加工，针对大型零件现场修复的需要，采用分体式车床及刀架，现场制作安放车床的加工平台，保证足够强度。利用混合机的微动减速机作为工件驱动动力，旋转筒体，车床对刀，找出焊接高点进行打磨处理，一是为防止车削过程中出现崩刀情况，二是提高车削加工效率。
4.5.3、车削加工过程：轮带止退面焊补高点打磨完成后，进入车削阶段。利用混合机的主传动系统作为工件驱动力，加工过程分为粗加工、半精加工和精加工。由于轮带加工余量大，为避免一次走刀，使切削力过大，工艺系统刚性不足，或由于加工余量的不均匀引起轮带很大振动，采取多次走刀，以保证精加工时有高的刀具耐用度，高的加工精度及较小的加工表面粗糙度。
4.5.4、合理选择刀具：（1）粗车时，选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。（2）精车时，选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。（3）为减少换刀时间和方便对刀，采用机夹刀和机夹刀片。
4.5.5加工精度：利用百分表被测面围绕基准线旋转一周时，在任一测量圆锥面上的跳动量均不得大于0.1mm，表面粗糙度Ra小于12.5μm。
4.6挡轮安装
轮带车削完成后，检测合格，将排料端挡轮安装到位，调整挡轮角度，确保与轮带接触面达到90%以上，拆除给料端挡轮，通过混合机空载运行，充分磨合轮带与挡轮的接触面，提高表面光洁度，增强耐磨耐腐蚀性。正常投入使用后，定时、定量润滑，延长轮带使用寿命。
参考文献：
[1]生利英. 轮带裂纹的修复补焊工艺[J]. 铸造技术，2012，（10）：1218-1219.
[2]何雪梅. φ4.8m×74m回转窑轮带表面出现剥落和裂纹的原因分析及应对措施[J]. 水泥技术，2016，（03）：41-43.
[3]原海芳. 大型滚道加工工艺研究[J]. 航天制造技术，2004，（04）：16-21.
论文作者:胡鹏,庞锋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/24
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