永磁耦合器在入窑提升机上的应用

张书强

（葛洲坝钟祥水泥有限公司）

1　液力耦合器分析

入窑提升机是水泥行业重要的生产设备，其运行状况也是各公司重要的监控对象。入窑提升机作为水泥企业Z高的设备，其净空高达110m，给巡检人员带来诸多不便。而液力耦合器作为电动机与减速机之间的常规联轴器，是一种把动力源和工作机连接起来，依靠液体动量矩的变化传递力矩的液体转动装置。液力耦合器主要由泵轮和涡轮组成，当泵轮的转速大于涡轮转速时，由于压差，液体冲击涡轮叶片，从而带动涡轮同方向转动，油液动能下降后液体从涡轮的叶片边缘又流回到泵轮，形成一条闭路循环。

虽然传统液力耦合器有诸多优点，但在使用中也暴露出以下缺点：①耦合器输入、输出端油封易磨损出现漏油；②体积较大，需专用拆装工具，安装拆卸困难；③对中性要求高，对中不精准会导致梅花胶垫异常磨损，损坏耦合器；④梅花胶垫为橡胶材质，容易劣化，需定期更换；⑤耦合器内传动油需定期更换，增加工人工作量；⑥耦合器易熔塞受液力油温升高影响会导致爆裂喷油等故障，直接影响回转窑的正常运转。

2　出现的问题及分析

某公司2线4500t/d熟料生产线自投产以来，入窑提升机因液力耦合器故障共造成两起停窑事故：

(1)2017年8月12日停窑3小时16分钟，是由其中一台液力耦合器的梅花胶垫磨损引起的，其掉落的碎片被巡检工及时发现，更换梅花胶垫后恢复生产。

(2)2017年11月2日停窑8小时30分钟，中控操作员发现人窑提升机两端电动机电流值出现偏差，相差20A左右(正常值2～5A)，停机检查液力耦合器时，在排放的油品中发现了金属铝粉末，从而确定液力耦合器内部叶片受损，重新更换新耦合器后恢复生产。

事后分析两起事故，起原因为液力耦合器对中性不好，导致梅花胶垫异常损坏；另一起原因则是未定期更换液力传动油，油内杂质超标导致液力耦合器传动部分异常磨损。两起事故均为液力耦合器维护不当造成，给企业生产造成较大损失。

3　处理措施

鉴于入窑提升机的重要性，加之相对较高的高度，在实际生产中给巡检、维修人员带来诸多不便。通过市场调研、分析，对比了不同类型联轴器的传动方式、性能、年维修成本及安装位置等综合因素(见表1)，Z终于2018年底利用年度检修机会，将人窑提升机(双驱)2台液力耦合器更换为永磁耦合器。永磁耦合器安装示意见图1。其安装过程中需要注意以下事项：

(1)永磁耦合器不同于其他联轴器，其自身存在强磁场，要严禁对永磁耦合器本体加热，如必须热装时，则对法兰轴套加热，待冷却后方可安装永磁耦合器。

(2)所有安装配合面必须清理干净，不能有油污、锈蚀、毛刺等。

(3)永磁耦合器要轻拿轻放，整体装配后运输，不可将内、外永磁转子分开运输，因为没有装配在一起的永磁转子表面存在强磁场，极易吸附铁质材料，难以清理，导致磁体损坏。

图1 TYL双法兰永磁耦合连轴器安装示意

4　改造后运行效果

改造后，提升机进行空载和满载各运转24h，提升机电动机电流波动基本一致，左右两边的电流差值在2.4～2.7A，永磁耦合器温升在2～5℃。运行参数见表1。永磁耦合器结构简单，在改造后一年多的生产中运行稳定，无需再加润滑油或打油脂，无磨损件，无材质劣化等问题，避免了传统液力耦合器因输出端、输入端油封漏油问题导致提升机左右两边液力耦合器油量不一、电动机负载不均的问题，真正做到免维护，大大降低设备故障率，提高了回转窑的运转率。随着技术发展和产品的日益成熟，永磁耦合器作为节能环保设备将会得到广泛应用。特别适合生料人窑、人库提升机、熟料拉链机、水泥人库提升机等较高的设备，可以降低工人巡检劳动强度，同时降低设备的故障率，为生产线的正常运转打下坚实基础。

表1 提升机空载及负载电流

来源：《水泥》2020年07期