紅星 魏振生
（阿榮旗蒙西水泥有限公司）
1 基本故障情況介紹
某公司2009年11月投產了一條日產5000t/d熟料生產線，由天津水泥工業設計研究院設計與主機配套，TCFC5500篦冷機采用引進丹麥公司技術制造四連桿支撐結構，見圖1，篦冷機有效面積128m²。
圖1 四連桿工作原理
該公司TCFC5500篦冷機篦床寬度為12列，每列寬度400mm，每列長度方向上共設有8組支撐點，一套四連桿裝置設有10個GE35ES關節軸承。TCFC5500篦冷機篦床下部支撐軸承合計12×8×10=960個軸承，潤滑點也是960個；潤滑管路復雜，各支管油量不均，缺油既難判斷又難處理。
運行第1年，這臺篦冷機運行狀況還好；到了第2年，四連桿機構故障逐漸顯現：①液壓缸座子開焊，斷缸頭；②四連桿軸承磨損，篦床標高下降；③行走梁跑偏，列密封漏料；④液壓缸超載，被迫減產運行，薄料層運行，風吹穿料層導致二次風溫度降低；⑤每次大修開始都要專門安排6人，直到大修結束，維修工時≥1400h/次，四連桿維修空間狹窄，費用昂貴，效果不明顯，就這樣折騰了5年。
2 四連桿支撐機構故障原因分析
(1)四連桿支撐機構的工作原理是正確的，它廣泛應用于海港碼頭裝/卸船機等潔凈空氣環境中。
(2)水泥廠篦冷機篦床下邊各風室內，由1～2臺風機鼓入窯頭附近的環境空氣，窯頭罩及窯頭密封不可能不漏粉塵，粉塵被風機入口負壓吸進，進入篦下各風室內，而各風室內都是“正壓”環境。
(3)篦下正壓氣流中，含有粉塵或粉塵濃度越來越大，盡管配有“高壓潤滑系統”靠油壓頂住粉塵進入，但是近千個“軸承群”中有1個損壞、潤滑系統近千條管路有1條不過油、GE35ES是兩側都不帶密封圈的結構，這些小概率事件一旦發生加上結構缺陷，粉塵進入軸承是不可避免的。
(4)四連桿機構處于正壓粉塵(尤其是磨蝕性極強的熟料粉塵)環境中，就像成千上萬只“啄木鳥”一樣去攻擊四連桿的近千個軸承，高壓氣流中的粉塵一旦進入四連桿軸承內，就會導致軸承磨料磨損。
(5)一組四連桿機構設有10個軸承，其中任何1個軸承磨損，四連桿都會失去原有的設計位置，立刻破壞四連桿工作原理，導致篦床標高下降，篦床跑偏、增加液壓缸附加載荷等一系列故障。
(6)該公司地處寒冷地區，冬季時間長且夜間溫度經常在-40℃以下。集中潤滑系統近千條油管且Z細處僅有4mm左右，潤滑劑流動性變差對隸屬于滑動軸承的自位式關節軸承壽命帶來不利影響。
3 滾輪支撐機構的安裝及效果
基于以上原因，2014年初，公司領導下定決心拆除四連桿支撐機構，我們多次進入篦下測量，CAD制圖、圖上裝配，提前準備備品備件。利用11月季節性停產時間，拆除“四連桿支撐機構”，見圖2；安裝“滾輪支撐機構”，見圖3。
圖2 四連桿支撐機構
圖3 滾輪支撐機構
(1)TCFC5500篦冷機，自2014年11月拆除四連桿支撐機構，施工僅用15天就更換成滾輪支撐機構，運行至今近9年，實現了“無維修”設計。
(2)TCFC5500篦冷機，篦床支撐機構改造前后各參數對比見表1。
表1 TCFC5500篦床支撐機構改造前后各參數對比
(3)由表1可知，改造后液壓缸不再超載，實現了厚料層操作，二次風溫提高90℃，窯系統煅燒能力顯著增強，熟料提產800t/d。
(4)四連桿改為滾輪，總體投資不足100萬元，每年節約維修費用50萬元，加上熟料提產、窯系統無故障運行等帶來的經濟效益，投資回收期不足一年。
4 結語
從該公司的應用效果可以看出，滾輪支撐機構的優點如下：
(1)潤滑點數量降低10倍，TCFC5500篦冷機整機設有96組滾輪，設有96個潤滑點，潤滑管路極其簡單。
(2)滾輪、輪軌均用鍛造低合金結構鋼，表面硬化處?，確保硬度HRC≥52，設計壽命≥13年；引入了“無維修”設計理念。
(3)滾輪安裝后，維修空間寬敞，很容易接近與更換滾輪組件。
(4)控制行走梁“橫向跑偏”與“垂直支撐”的功能均賦予滾輪，兩個功能一體化后，支撐結構更加簡單。
(5)滾輪底座上設有“高低可調裝置”，方便安裝與維修。
(6)采用日本TOPCON AT-B2自動水準儀操平找正，誤差控制僅0.7mm/10m，提高了安裝精度。
（來源：水泥工程）
