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轻型机械链条炉排跑偏事故的分析与处理

文档作者：王元胜王杰文档来源：东北岩土工程勘察总公司鞍山锅炉厂		点击数：	更新时间： 2021年07月08日
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余热锅炉2011．1
轻型机械链条炉排跑偏事故的分析与处理
摘要
改进的目的。
关键词
东北岩土工程勘察总公司王元胜
鞍山锅炉厂王 杰
通过对轻型机械链条炉排跑偏事故的分析，找出解决问题的方法，达到
炉排跑偏原因分析解决方法
引言
轻型机械链条炉排，具有结构简单，较其
它机械链条炉排耗钢量低，在我国小型链条
锅炉中占有很大比例。尤其在快装链条锅炉
上应用较普遍。但随着锅炉容量的增大，尤
其是在组装链条锅炉上的应用，暴露出一些
问题，其中又以炉排跑偏故障为主，现就跑偏
的原因做一下具体分析。
轻型机械链条炉排是使用年代最为久远
的一种炉排形式，它的主要部件由主动炉排
片、从动炉排片以及将炉排片沿炉排宽度贯
穿在一起的圆钢拉轴、前、后大轴以及主、从
动轮等组成。运行时，主动炉排片所构成的
环形链条与前轴上的主动链轮相啮合，并由
电动机通过减速装置驱动。主动链环(沿炉
排宽度一般为3～5条)之间的链带则由从动
炉排片交叉错列平行连接而成。
轻型机械链条炉排的特点是结构简单，
金属耗量小(大约为(600～700)kg／m2)，制造
成本低。但它也有其固有的缺点，主要表现
在炉排的通风截面比大、漏煤量大，而且随着
运行时间的延长，炉排片不断受到磨损，漏煤
量将进一步加大。其次，炉排的工作可靠性
较差，因为从动炉排片厚度较薄，强度较低。
而主动炉排片一方面受到高温火床的加热，
产生较高的热应力，另一方面又要带动整个
炉排运动而受到拉应力，因而运行时容易在
穿孔处断裂。此外由于炉排片数量大，又是
毛坯铸件，安装精度很难保证，同时它又是用
多个圆钢拉轴串联而成，还涉及到前、后大
轴，主、从动轮的安装、校正的精度，所以安
装、拆卸、检修都较难达到要求，容易给运行
带来故障。
1 炉排跑偏问题的现象
供暖公司安装了一台组装式链条炉排锅
炉(SI-IL7—1．25／130／70一AⅡ型、10吨／时)，
炉排在冷态试运行阶段就存在异常现象，开
始偶尔听到金属摩擦声，逐渐发展到炉排变
速箱跳档，压紧保险弹簧松开等问题。当时
以为是炉排架上部的防护铁端部干涉炉排链
条所致，故仅将防磨护铁端部直角去掉后继
续运行。在锅炉热态运行后，出现的问题更
加严重，炉排先后发生了四次较大的故障。
第一次是发生在炉排热态运行的第4天：右
侧炉排面被顶起，卡住了炉排；第二次是发生
在炉排热态运行的第24天：前部左侧炉排片
断裂(主动炉排片2片，从动炉排片l片)；第
三次是发生在炉排热态运行的第38天：炉排
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面被顶起，卡住了炉排；第四次是发生在热态
运行第51天：前部左侧炉排片断裂(主动片
1片，从动片2片)。判断为以上故障均由炉
排跑偏造成，为了避免同类事故发生，决定对
炉排拉出后逐项检查。
炉排全部打开检查后发现如下问题：
(1)右后侧炉排侧帮有明显的金属划痕；
(2)从动轴与轴座之间已咬死，不能转
动；
(3)炉排的前、后轴与炉排左右侧帮所形
成的四边形不是矩形，其对角线的长度差为
24mm，后轴的右侧向右移动；
(4)前轴的中心线不与水平面平行，左端
比右端低lOmm；
(5)炉排主动链片不是同一个厂家生产
的，长轴轴孔中心距80mm的尺寸差，最多相
差2．5nma；
(6)炉排整体运行全部是在钢板上滑动，
炉排的驱动力过大；
(7)炉排前部两侧漏煤过多；
(8)后轴承是焊接固定在炉排两侧帮上
的，不能调整后轴的位置。
1．1 炉排跑偏事故的主要原因
炉排前、后轴与侧帮形成的四边形不是
矩形。
由=F炉排前、后轴与炉排左右侧帮所形
成的四边形不是矩形，这就形成平行四边形。
前、后轴的实际位置与前、后轴的理想位置形
成了一个位置夹角 。通过炉排的受力分析
可知：前轴部位的炉排链条的受力F】0，是向
后斜下方的。并由此产生一个沿轴向左的分
力FIl，其中大小为Fn=F1osina，在这一力的
作用下前轴部位的炉排链条是向左偏移的。
后轴部位的炉排链条的受力 ，是向前斜下
方的。并由此产生一个沿轴向右的分力F2，，
其大小为v21=Fzosina，在这一力的作用下，
后轴部位的炉排链条是向右偏移的。这就造
成了前轴部位的炉排链条是向左偏移的，后
轴部位的炉排链条向右偏移的炉排跑偏故
障。
同时由于前、后轴的中心线不与炉排两
侧帮垂直，而前后、轴的轴承支座是焊死在侧
板上的，这样就造成了前、后轴中心线与轴承
座孔中心线的不重合，使得轴与轴孔间的内
压力加大，再加上轴承的润滑不及时，造成后
轴与轴座之间出现咬死现象。后轴上的滚轮
不能正常转动，在这种情况下运转时，炉排与
后滚轮之间的滑动摩擦，代替了后滚轮所在
的后轴与轴座之间的滑动磨擦。由于前者是
无润滑摩擦，后者是有润滑摩擦，故前者的摩
擦系数较后者的摩擦系数大。在相同的正压
力作用下，摩擦阻力也是前者比后者大。这
样就进一步增加了驱动力的大小，使得前、后
轴部分的炉排链条受力加大，沿轴向分力也
就加大，使得跑偏现象更加严重。从上述公
式F1l=FlOsina、F2l=F2osina可以看出，产生
前后轴部位炉排链条跑偏的轴向分力F1 、
F2 的大小，不仅与前后轴部位的链条所受的
合力Fl0、 的大小有关，也与其实际位置同
理想位置的夹角a值大小有关。如在不变的
情况下，a值越大，炉排前后轴部位链条所受
的轴向分力F1l、F2l也就越大。而a值的大
小，取决于前后轴的装配、调整的精度。在一
般情况下，前轴轴承支座是可调的，其实际轴
的位置同理想轴的位置的夹角，比较容易调
整，而后轴轴承支座是焊于炉排侧帮上的固
定结构，在安装时，一旦后轴就位固定，就很
难调整其实际位置与理想位置之间的夹角。
因此要想彻底解决前后轴的实际位置同理想
位置的夹角的调整问题，就必须先解决后轴
轴承位置的调整问题，使后轴承既能做前、后
轴位置的调整，又能做上下位置的调整。
1．2 前轴或后轴与水平面不平行造成炉排
跑偏
由于前轴或后轴与水平面不平行，产生
了实际位置与理想位置的不重合，形成了倾
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斜角p。在倾斜轴部位的炉排链条在重力
FGO的作用下，形成了一个沿倾斜轴向下的分
力 ，其大小为 = s邱。在 的作用
下，倾斜轴部位的炉排链条，向下偏移，产生
炉排跑偏。因此要想防止炉排跑偏就必须控
制F 的大小，从上部公式可以看出其受两个
因素的影响，即FGo、B值。其中重力FGo的大
小是受锅炉容量制约的，锅炉容量大，其炉排
的重力FG0也大，反之重力rG0也小。从这一
点可以看出容量小的锅炉，跑偏故障出现的
机会也少，反之跑偏故障出现的机会就多。
1．3 炉排链条左右两侧受力不均造成炉排
跑偏
产生炉排链条左右受力不均的因素很
多，其中以炉排主动链条间相对长度相差过
大为主要因素。由于锅炉炉排所用主动链片
是由两个厂家生产的，造成炉排主动链片长
轴孔中心距不同，且由两种主动链片组成的
链条长度产生很大差异，使受力不均匀。
由于炉排链条左右两侧受力不均造成
F1≠F2，M1≠M2情况，这样就在炉排上产生
一个弯矩。在这一弯矩的作用下，炉排就会
向一侧跑偏。
1．4 炉排的驱动力过大加剧了跑偏故障的
产生
由于炉排的驱动力过大，使得炉排链条
在前后部位的沿轴向分力过大，炉排的左右
两侧受力不均加剧，在炉排面上的弯矩也加
大，这样就使得炉排跑偏故障更加严重。
SmJ7—1．25一AⅡ型10吨／时组装链条
炉排锅炉，由于其全部的炉排链条都是在钢
板上滑动的，这样的滑动摩擦力较之滚动摩
擦力大得多，驱动力也大得多，这样就加剧了
炉排跑偏故障的产生，同时也使得炉排主动
链片容易被拉断。
2 炉排跑偏问题的解决方法
2．I 重新设计后轴承使其能进行位置的微
量调整
后轴轴承采用了新的结构，我们可以对
后轴进行准确的上下位置、前后位置的调整，
并能保证后轴的水平度。这样我们就能通过
调整，使后轴被确定在理想位置上，即后轴的
实际位置与理想位置的夹角a为零。这样后
轴部位上的炉排链条的轴向分力就为零。前
轴的调整也同后轴一样，整个炉排就不会发
生跑偏。
2．2 重新调整前轴，使前轴中心线与水平面
平行。
在炉排的重力EGO不变情况下，倾斜角B
值越大，沿倾斜轴向下的下滑分力的 值也
越大。控制减小B值，就必须在安装时把握
好质量，提高装配精度，确保轴的水平度。因
此由前、后轴与水平面不平行造成的炉排跑
偏故障就迎刃而解了。
2．3 重新更换炉排主动链片，使用同一厂家
生产的产品(确保长轴轴孔中心距相等)。
2．4 在炉排支架上安装了托轮，使炉排的链
条能全部在其上运动。
3 结论
通过对该炉排的修理、改造，使得改进的
炉排运行效果良好，在运行两年多的时间里，
没有出现过跑偏故障，从而证明以上对跑偏
故障的原因分析是正确的，改造是成功的。
对于一般的轻型链带式炉排，只要注意了以
上几方面的问题，一般情况下不会出现较大
的炉排跑偏故障。

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