热风润叶机筒体窜动受力分析及调整方法

芮洪梅杨雪徐飞牛绍辉杨家华李一辉

摘要：热风润叶机是打叶复烤线主要工艺环节的一台主设备，它的性能与运转状态在很大程度上决定着企业的经济效益。热风润叶机由托轮支撑其全部重量，托轮损坏严重且未及时更换会造成严重的生产事故，因此，托轮的工作状态对热风润叶机能否稳定运转具有很大的决定作用。在车间，若发生热风润叶机上下窜动，可以通过调整托轮来保证热风润叶机平稳运转且通过受力分析从根本上解决热风润机上下窜动的情况，所以提高热风润叶机可靠性、稳定性是烟草企业生产和设备管理的重中之重。

关键字：热风润叶机托轮窜动受力分析

一、热风润叶机的工作原理

热风润叶机滚筒由机架撑起的四组托轮共同支撑传动，烟叶从进口端进入筒体，凭借烟叶自重和滚筒的安装倾角，在其落下时沿滚筒轴线方向前进一段距离，如此循环运动使烟叶向前输送，受筒内钉齿的带动上下翻动，筒内通入一定温度的热空气，并喷入蒸汽和水，烟叶与湿热空气充分接触，吸收水分和温度，并且得于充分的松散和掺配，后从下端口出来进入输送皮带，烟叶物料不断进出，从而形成连续的加工过程，从而达到工艺标准。

二、热风润叶机上下窜动的原因

在生产运行中，热风润叶机筒体倾斜放置（如图1），由于筒体自身重力的作用，筒体与托轮的磨损，特别是筒体与托轮接触表面之间摩擦力的变化，经常引起筒体沿轴向上下窜动。筒体与托轮接触表面之间的摩擦因数与筒体转速、表面有无油水、气温升降、灰尘及本身的磨损程度有关，这些因素在生产中是不断变化的，即使是调整好的筒体，在运转过程中也会上下窜动。如果筒体在有限的范围内时而下、时而上的窜动，保持相对稳定，这是正常现象，如果只在一个方向上做较长时期窜动，则属于不正常现象，必须加以调整。

图2托轮结构图

2、托轮受力分析

（1）、托轮所受重力在轴向的分力

热风润叶机、四托轮上平面与水平面有3.5°夹角（如图3），假设托轮受到的重力为G1，热风润叶机倾斜角度为α，则托轮在轴向的分力为P1=F1=G1sina。

图3筒体与托轮所受重力分解图

（2）、托轮克服筒体下滑趋势所受的轴向力

由图3可以看出，因为倾斜放置，筒体重力G2在轴向有一个分力F2，筒体有向下滑动趋势，托轮必须提供相应的摩擦力f来抵御这种趋势。当热风润叶机不转动时，托轮克服筒体下滑趋势所受的轴向力P2：

P2=f=F2=G2sinα

热风润叶机静止时f>G2sinα,热风润叶机不会下滑，在生产中，若筒体下滑，可知运转中的筒体f<G2sinα。

（3）、托轮歪斜产生的轴向力

在日常的生产运行中，调整好的筒体一般不会上下窜动，但由于热风润叶机在运转中托轮受到温度、磨损等各方面原因，托轮会有一定程度的歪斜，受力分析（如图4）。

图4托轮歪斜受力分析

如图4中的托轮1，假设托轮与筒体在周向为纯滚动，托轮轴线与热风润叶机轴线之间夹角为β,在托轮与筒体接触的某一点上，托轮的线速度为Va,筒体线速度为V1，方向都垂直与各自轴线。当β=0，既托轮轴线平行于筒体轴线时，有V1=Va；当β≠0时，V1与Va不同向，Va在垂直于筒体轴线方向的分速度Va1应与V1相等，Va1=Vacosβ=V1,与此同时，Va在沿筒体轴线方向存在分速度Va2=Vasinβ,这个速度会使筒体沿着Va2方向运动的趋势，即托轮会提供给筒体与Va2同向的作用力T3,托轮会受到筒体的反作用力F3，F3在托轮轴向的分力量P3=F3cosβ即为因托轮歪斜产生的托轮轴向力，可知，托轮“小八字”偏斜会使筒体两侧受到相反的力，长期运转会遭成筒体偏斜，这种情况是不允许出现的。

四、热风润叶机托轮调整方法

1、改变轮带与托轮表面的摩擦因数

由于筒体的窜动与托轮表面摩擦因数有关，因此可采用改变筒体与托轮之间的摩擦因数的方法进行调整。若筒体往上窜时，可在托轮表面涂粘度较大的油，减少筒体与托轮之间的摩擦因数，反之一样。但这种方法在车间未使用，油若处理不当，会污染烟叶，所以，都是采用调整托轮位置来解决筒体上下窜动的问题。

2、调整托轮位置方法

托轮歪斜方向的调整是非常重要的。如果方向调反，会加速筒体的下窜，甚至会发生严重的设备事故，造成巨大的经济损失。如果将两托轮的方向调错，会造成托轮损坏，加速磨损，过早失效。

调整托轮位置要依据筒体的回转方向和窜动方向来确定。判断筒体的转向。面向筒体，判断筒体向上转还是向下转（以二线润叶机为例）。观察上下挡轮运转情况（如图5），若进口段环形密封与上端机架相擦，且下部挡轮一直处于运转状态，上下轨道靠近托轮挡边的西边，则说明筒体上窜，若进口段环形密封与上端机架距离较大漏料，上部挡轮一直处于运转状态且异响，说明筒体下窜。

图5热风润叶机筒体与挡轮

以二线润叶机为例，若筒体下窜，需要往上调节，则调节托轮顺序（如图6）与方法所示（如图7）。托轮的调整须是在筒体转动时进行。一般先调整出口端的托轮（托轮1、托轮2），而出口端优先调整筒体转动先接触的托轮（托轮1），且调整托轮要成对调整，若调整后，还未改善筒体窜动情况，则需要调整进口端托轮。

图7二线热风润叶筒托轮调整方向

如图7所示，要使筒体向上转动，先确定托轮的歪斜方向后，看偏斜角度、托轮轴承中心的相对位移量以及实际过程托轮与钢圈的接触情况来确定。然后，回松两套带座轴承的连接螺栓，调节分别位于轴承前方的托轮左右两边的调节螺钉。将两个调节螺钉一个放松一个拧紧，但必须与歪斜方向一致。调节方向如图7所示，调节托轮1、托轮2后，先观察筒体是否已向上走，且运转正常，若还继续下窜，则再调节托轮3、托轮4，直到筒体不窜动为止，恢复正常运转，同理，筒体若上窜，则托轮调节方向相反。

正确的调整托轮位置至关重要，首先要确定托轮安装的方向，方法如下：

（1）、左、（右）手法

面对筒体所要调整的方向，握手，手心向上，大拇指与筒体中心线一致，并指向筒体所要调整的方向，四指方向为筒体转动方向，然后根据筒体的回转方向选用左手或者右手，在选定的手上沿着四指的中间关节连成一条直线，即是托轮中心线所要调整的歪斜方向。

但在实际调整中，发现所要调整方向与左、（右）手法判定的不一致，查找资料后发现，四指方向应为筒体回转方向。

（2）、调筒口诀法

在调整托轮时，有“调筒口诀”，“面向筒体向筒看，筒对人体向下转，左顶螺栓筒右跑，右顶螺栓筒左窜。换对筒体另一边，情况与前正相反，左顶螺栓筒左跑，右顶螺栓筒右窜”。需要注意的是口诀仅对顶调节螺栓有说明，但不可只顶螺栓而不回螺栓，要根据筒体位置和托轮位置确定是顶还是回。

五、调整托轮应注意的事项

1、在调整托轮时，不允许出现“八字”的形式，如果相邻两托轮轴向中心线的歪斜角度相同，但因为歪斜方向相反，它们产生的轴向分速度方向亦相反，对筒体的窜动力互相平衡。这样，从筒体的窜动角度来说等于没调，还会加速筒体磨损。以上所指的都是在假定托轮轴向中心线歪斜角度相同的情况下，如果歪斜角度不同，则所产生的问题就会更加严重。

2、托轮的调整以控制筒体的窜动为主，但还应兼顾到两对托轮的受力平衡，滚圈与托轮的接触面应保证不出现明显的间隙，实践中不应出现“亮线”。

3、调整托轮一定要成对调整，不可只调整一个。不能一对托轮按不同方向歪斜也不能两对托轮的歪斜方向不同，此种调整方法将产生相反方向的摩擦力，相互抵消。

4、调整托轮要在在运转时调整，否则，是调不动的，容易破坏机件或工具。

5、托轮调整后，要观察筒体的运转情况，是否还上下窜动或是密封装置的密封效果有无局部摩擦现象，筒体运行是否稳定。在停产放假时要将筒体顶起，避免由于长时间挤压变形造成设备损坏，在恢复生产时产生筒体跑偏。

6、开始投产之前，要对托轮进行必要的检查，比如，各紧固螺栓、调节螺钉是否松动，如发现该情况，则应尽快紧固之。

7、在润叶机维护和调整中，要经常对托轮和筒体进行定期的全面检查，加强设备维护与保养。

总之，热风润叶机筒体上下窜动的现象与托轮的调整和维护息息相关，在生产运行中要加强日常点巡检次数，且掌握托轮歪斜的原因与如何调整托轮，及时清除筒体上下窜动的现象，确保设备的正常运转。

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