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电磁感应加热辊在辊套拆卸上的应用
- 2020-12-14 -

电磁感应加热辊在辊套拆卸上有什么应用呢?具体起到了哪些作用?

辊磨机是一种新型节能粉磨设备,广泛应用于 矿山、建材等行业。目前使用的辊磨机的压辊由辊套与辊轴构成,辊套与辊轴为过盈配合热装而成,辊 套的表面镶嵌有耐磨柱钉。辊套属于磨损件,辊轴 要重复使用,对此要将磨损的辊套拆卸。现有辊磨 机辊套拆卸的主要方法有破坏法、火焰加热法、筒式 电阻炉加热法、电磁感应加热法,但无论使用哪种方 法都以不能伤及辊轴为前提。为此,通过对几种加 热方法的比较,介绍中钢集团安徽天源科技股份有 限公司采用的电磁感应加热装置的特点和使用情况。

1 辊套拆卸方式简介

( 1) 破坏法。通过机加工方法对辊套、辊轴进 行车削、镗削,容易伤到辊轴,占用机加设备时间长, 耗费大量的时间和人工成本。

( 2) 筒式电阻炉加热法。该法加热速度及温度 虽可实现自动控制,但加热时间长、能耗高、热效率 低,对环境有一定的污染。

( 3) 火焰加热法。该法加热是对辊套周围均匀 布置火焰加热点,同时对辊套进行加热,存在时间 长、能耗高、热效率低、对环境有一定污染、受环境因 素影响大等缺点。同时由于使用明火,安全隐患大, 加热温度和时间难以控制。

( 4) 电磁感应加热。该法是通过感应线圈产生 交变磁场,使物料在切割交变磁力线的作用下产生 涡流,进而达到加热的目的,是电能转化为磁能再转 化为热能,使工件发热的一种加热方式[1]。该法具 有高效节能、加热时间短、加热温度均匀、加热热惯 性小、热效率高、不产生明火、无粉尘、无噪音、无污 染、使用方便的优点,广泛用于金属冶金、金属热处 理、机械零件等领域。因此,电磁感应加热是较好的 加热方式。

2. 电磁感应加热装置的适用性

2.1 外形的匹配 电磁感应加热装置与辊套均为圆筒形,可以方 便地调整电磁感应装置内侧与辊套两侧的距离,达 到高效的热量传导,同时保障辊套表面的均匀受热。

2.2 膨胀率的差异 距离感应装置内侧的远近直接影响升温的快 慢[2],辊轴所处位置距感应装置较远升温慢。根据 辊套与辊轴的膨胀率不同,二者配合面之间形成间 隙,当间隙大于过盈量,辊轴能够顺利取出。

2.3 功率的无极调节 为适应不同规格直径的辊套,电磁感应装置采 用频率功率可调式。

2.4 保温材料的强化 防止辊套两端与中部产生过大的温差,在通电 加热前,将辊套全部置于感应装置以内,并在辊套的 底部放置支撑底座垫起一段高度上部放置圆环工件 高出感应装置的上端一段距离,辊套表面包裹硅酸 铝棉进行保温,同时感应炉内表面云母板以防温度 太高受损。

3.电磁感应装置 

电磁感应拆卸装置主要由循环冷却水系统、逆变电源柜、感应炉、支撑底座、水管、吊装设备及工具、土建地坑及通水电缆等组成。

感应装置 电磁感应装置拆卸辊套的操作过程: 根据压辊 规格大小,调节合适的功率加热,并随时监测辊套表 面和辊轴表面的温度。一方面通过向辊轴内通入循 环冷却水来减小辊轴受热膨胀量,减小辊轴温升,根 据辊套与辊轴的膨胀率不同,二者配合面之间的配 合间隙加大; 另外,在辊轴顶端装设起吊装置、起吊辊轴,利用自重来克服辊套与辊轴之间可能存在的黏连,利于二者分离。 

4 拆卸操作过程中的注意事项 

4.1 使用功率的选择 根据压辊规格的不同,电磁感应装置功率可以 无级调节。在定频的情况下,工件表面的升温速度 与功率大小有关,功率越大,温升速度越快[3]。在 “趋肤效应”的作用下,靠近炉壁的工件表面温升很 快通过热传导由表及里传递产生温差,加上轴套与 辊轴膨胀率的差距,温差越大越利于拆卸。在调节 功率时,监视压辊表面的温升,注意压辊表面温升速 度不能过大,否则容易引起辊套爆裂。因此,在拆卸压辊之前,根据压辊的重量、加热温度、加热节拍,来粗算选择的功率,然后根据实际情况进行调整,在表 面温升允许的前提下,尽量加大使用功率。 

4.2 起吊前辊套时间的选择 无论辊轴还是辊套,各部位存在较大温度差异, 并且内部温度无法测量。理论上根据两者的配合过 盈量反算温度差,由于条件所限,选取辊套上端面温 度的平均值与辊轴外沿至轴颈的平均值来估算各自 膨胀量的大小[4]。当膨胀量差值大于等于过盈量 时,开始启用吊装设施。 

4.3 压辊拆卸的实践应用 2016 年,中钢集团安徽天源科技股份有限公司 使用电磁加热热拆的方法,成功拆卸了 GM100 /30、 GM120 /50、GM140 /80、GM140 /140、GM160 /140、 GM170 /180 等规格多套辊磨机辊套。

5. 电磁感应加热方式优势及注意问题 使用电磁感应装置加热方式具有以下优势。 

( 1) 采用该种加热方式已成功完成 30 多套需 要修复压辊的拆卸工作,验证了电磁感应装置加热 方式应用在辊套拆卸上的科学性和可行性。 

( 2) 该种加热方式加热时间短、加热温度均匀、 工作效率高、节约能耗、成本低,且加热系统不产生 明火、无粉尘、无噪音、无污染。 使用电磁感应装置对于透热具有效率高、节能 等优点,但同时存在以下局限性。

①产生高次谐波,最好加装滤波装置减小对电网的冲击,同时也容易对周围电子设备产生干扰,应做好屏蔽防护[5]。 

②电磁感应装置的感应圈底座及其他需要避 免加热的物品不能出现导通的现象,否则会受到感 应加热。 

6.结论 

( 1) 通过针对辊磨机在使用过程中压辊受到破 损需要拆卸并予以修复的问题,进行了应用电磁感应加热方式对压辊拆卸的研究,结合实践应用可知, 电磁感应加热在辊套拆卸中具有重要的应用价值, 不但可保障辊轴不受损,提高拆卸的效率,且安全无污染,是一种极具推广价值的拆卸方法。 

( 2) 电磁感应加热装置对透热具有高效节能等 优势,但该装置仍存在不足之处,由于辊磨机辊套规 格多样化,尤其是小规格的辊套拆卸,该电磁感应装 置效率会降低。建议考虑加装集流器,可解决这一 问题并可提高功率密度。可有效保证检查时间,又可确保检查效果。

( 3) 检查要将图纸、资料带到现场进行核实[2]。 机电相关图纸、资料是机电专业的基础管理和根本 依据,但实际生产中经常出现机电图纸与现场实际 不符的现象,而在检查时却不能轻易被发现。为此, 在现场检查时必须对照机电相关图纸逐处进行对 比,从设备布置、系统接线、整定计算等方面着手,提 出问题并及时督促纠正,同时还应专门进行集中的 图纸、资料评比,选出好与差,进行正反两方面的教 育。

( 4) 相关部门领导亲自检查,并跟踪二次督查。 为了将检查工作抓严、抓细、抓实、抓出成效,机电科 负责人应亲自牵头带队并进行检查,亲自通报和落 实检查安全隐患问题; 并对其他检查人员检查出的 安全隐患问题进行“踩脚后跟”检查,督促每位检查 人员的检查效果,堵塞检查过程中出现的人情漏洞, 确保安全隐患排查的精细度和检查质量。 

( 5) 在检查中学习,学习中检查[2]。机电管理 人员有老员工也有新员工,专业技术水平高低不一, 应不断的在现场实践中锻炼和学习。在现场检查 中,应随时接受部门领导的专业技术提问或进行单 独检查并提出检查问题的考核,通过该种检查方式, 不但可查出问题,更使检查人员进行了主动学习,可 不断提高检查人员自身的业务技术水平。 

( 6) 提供沟通交流的平台与机会[3]。日常工作 中,企业机电人员进行检查的时间都相对较短,与队 里工作人员接触的时侯几乎都是在检查问题,很少 有时间一起探讨工作等。因此,在一些工作问题上 会出现意见和分歧,甚至呈现对立态度,非常不利于 工作开展。所以,应为检查人员与机电工作人员提 供接触交流的平台,通过一定时间的交流与沟通,可 有效地融洽工作人员之间的关系、消除工作上的分 歧、统一意见,亦可很好地促进工作、增进共识、培养 感情。

( 7) 隐患现场整改。为了将安全隐患消灭在萌 芽状态,机电人员在检查过程中,凡发现存在较大的 安全问题和安全隐患,应当场组织进行整改,或责令 停产整改。这样,可现场消除和解决大量的安全隐 患问题,有效地确保煤矿的安全生产,避免再次发生 类似的问题,起到良好的警示作用。 

( 8) 进行有针对性的集中培训。为了使检查问 题得到有效整改,尤其是一些突出问题和共性问题 能够得到彻底地解决并教育相关人员提高思想意 识,机电人员应在检查的同时或检查完毕后,对存在 的问题进行剖析讲解,并给出合理的解决方案,并有 针对性地组织相关人员进行大规模的集中培训和学 习; 既能有效解决相关技术问题,也能提高相关人员 对问题的认知,使企业机电专业人员技术水平及处 理问题的能力得到整体的提高。 3 结 语 山西新村煤业有限公司制定推行的“机电运输 专业地毯式隐患排查治理模式”检查方式是一种新 型的机电管理模式及隐患排查治理方法,相比较传 统的检查治理模式,更能使机电管理工作做好、做 细、做严; 同时,煤矿机电的安全管理、专业技术培 训、员工的协作能力均能得到很大的提高,对企业的 发展起到很好的促进作用,确保企业的安全生产。

参 考 文 献

[1] 国家安全监管总局. 关于建立健全安全生产“四不两直”暗查 暗访工作制度的通知[S]. 北京: 煤炭工业出版社,2012. 

[2] 冀连浦. 煤矿机电设备管理现状与改进措施途径[J]. 科技与 企业,2012( 21) : 1-2. 

[3] 陈冬平. 浅谈煤矿机电设备管理与维护分析[J]. 文化产业


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