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水泥厂实用机修技术董洪涛
水泥厂实用机修技术
董洪涛
第一讲绪论 随着水泥生产机械化程度的极大提高，机修工作愈显重要，机修人员素质的提高也更显得必要和迫切。
人员素质是一综合概念，是多方面的。
应当强调的是，机修人员必须具有较高的技术素质。
说得明白一点，就是必须具备一定的基础理论知识和多方面的维修操作技能。
对此，只要将水泥机械设备所涉及的范围、失效情况，以及机械设备维修工作的特点作一简要分析，便可得到印证。
1.1水泥生产机械设备的类型
水泥机械设备所涉及的范围较广。
既有通用的，又有专用的既有成台成套的机器设备又有不需要动力驱动的装置和钢结构件设施等。
大致可分为三类：
1.1.1通用机械设备
通用机械设备常应用于许多行业。
在水泥生产中常用的通用机械设备大体有：
矿山开采设备——如各型钻孔机、挖掘机、装载机、铲运机、索道等；
物料烘干设备——如转筒烘干机、流态式烘干机等；
破碎设备——如颗式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、圆锥式破碎机和辊式破碎机等；
粉磨设备——如球磨机、棒磨机、辊磨机、风扫磨等；
输送设备——如提升机、胶带输送机、螺旋输送机、振动输送机、链式输送机、气力输送设备、桥式起重机等；
给料设备——如圆盘给料机、叶轮给料机、板式给料机、电磁振动给料机等；
计量设备——如皮带电子秤、螺旋电子秤、斗式秤等；
除尘设备——如袋式除尘器、旋风式除尘器、电除尘器、湿法除尘器等；
风机——如罗茨风机、叶式风机、离心式风机等。
此外，水泥厂中还广泛应用各型空压机、泵等通用机械设备。
1.1.2专用设备
这类设备是为满足水泥生产工艺需要而专门设计制造的。
典型的有：
熟料烧成设备——如机立窑、回转窑、燃烧器、预热器、冷却机等；
成球设备——如成球盘、双轴搅拌机等；
选粉设备——如离心式选粉机、旋风式选粉机、各种新型高效选粉机等；
水泥包装及散装设备——如固定式包装机、回转式包装机、螺旋式包装机、散装机等。
此外，还有选用了一些通用设备而又是专门设计成的各类生料、水泥均化设备系统等。
1.1.3钢结构设施
除了以上两大类需要动力驱动的机器设备外，水泥厂还大量应用了不需要动力驱动的钢结构焊接件。
如料仓、料库、料斗、闸门、物料溜子、溜管、窑罩、烟囱、除尘管道、接头、设备支架、操作台、护栏等。
此外，水泥厂还离不开大量输水输气管道。
1.2水泥生产机械设备的失效模式
失效是维修人员都应了解的术语。
其含义，通俗地讲就是机械零部件、装置和系统在过程中丧失其应有的功能，不能使用或不能继续可靠地使用的现象都统称为失效。
当然，对一般维修人员而言，无须过细地区分机械失效的模式与机理，但应大致了解水泥机械失效的模式及特点，以便在维修时采取相应的对策。
水泥机械设备典型的失效模式及特点是：
1.2.1磨损
这是水泥机械的零部件最主要最普遍的失效模式，可概括为两种情况。
一种是在有润滑条件下，零部件之间接触表面的摩擦磨损，常发生于传动齿轮的齿面、蜗轮蜗杆啮合面、滑动轴承、滚动轴承中。
这类磨损速度缓慢，磨损失效主要与润滑、密封条件有关。
另一种是在无润滑条件下，零件相互摩擦或物料对零件表面摩擦所造成的磨损，这在水泥机械中尤其突出。
如链条提升机的链条、环钩、链轮及料斗，螺旋运输机的螺旋叶片、球磨机的衬板、隔仓板、研磨体、破碎机的衬板、齿板、锤头、锤轴、筛条、辊
子、机立窑卸料蓖、刮料器、衬板、齿板、成球盘刮刀、包装机叶轮、包装嘴，物料溜子、溜管、仓斗等等。
这类磨损速度比前者快得多，主要与金属材料性能与物料性质有关。
它通常是水泥厂中引起金属消耗、维修工作量和维修费用投入的重点部份。
1.2.2疲劳破断
疲劳是一种失效机理，产生裂纹是一种失效模式。
它们常常最后导致零件的破断。
这种疲劳破断失效过程一般都存在于受交变负荷的零件中。
常见于联接螺栓、地脚螺栓、弹簧等零件，也会发生在齿轮的轮齿、传动轴等重要零件中。
疲劳破断所牵涉的因素很多，需要针对失效零件作具体分析，找出原因，采取对策。
1.2.3变形
变形也是水泥机械零件常见的一种失效模式。
特别是在热工设备中常常碰到。
一些筒体、壳体、板件等常处于受热状态，最易发生。
逐步产生的塑性变形，不能恢复零部件原有的几何尺寸与形状，严重时将造成设备故障。
如烘干机、回转窑、单筒冷却机的筒体及密封圈，立窑的窑罩、布料溜子等，以及输送熟料等热物料的设备槽体、溜子、料斗等常会产生变形失效。
1.2.4锈蚀
腐蚀是机械零件失效的又一种模式。
在水泥机械中最直观最典型的是锈蚀，常发生在热工设备和湿法除尘器中。
如机立窑烟囱、窑罩、降尘室、烘干机筒体、除尘管道、引风机等。
锈蚀失效的产生与速度最主要的原因是与湿热蒸汽及其所含的锈蚀性物
质有关。
1.2.5橡胶制品的老化
水泥机械设备中应用了不少的橡胶制品。
它最典型的失效是老化，常发生在三角带、输送带、联轴器弹性圈、弹性胶块、橡胶密封件等零件中。
老化最终引起橡胶件龟裂、变硬、变脆、失去强度、失去韧性及弹性，使设备不能正常运转。
1.3水泥设备机修人员的技术素质
1.3.1水泥机械维修工作的特点
机械维修工作有其共同之处，但因行业不同又有各自的行业特点。
水泥生产设备由于类型多，多系连续操作，又多处于负荷大、粉尘重、温度高等不利环境中运行，因此设备零件失效模式多样、失效速度快，机械维修的任务很重。
对此，维修人员所涉及的知识面要广，且必须具备多种技能才能胜任。
在水泥厂中，机修人员技术素质的高低，维修力量的强弱很大程度决定着设备的完好率和有效运转率，自然也极大地影响着企业的经济效益。
1.3.2机修基础知识
在水泥厂中，要成为一名称职的机修人员，应当接受必要的培训和通过自修途径掌握一定的机修基础知识。
其范围涉及数学、识图机械传动、机械零件的加工维修及材料、公差配合、设备润滑钳工、焊工、板金工、电工、起重工、管道工知识以及水泥生产设备的工艺性能与操作特性等诸多方面的基本知识。
1.3.3维修技能
机修人员除了必须掌握一定的基础知识外，更重要的是必须具备多项实际工作技能。
应能熟练地使用操作钻床、锯床、卷板机、砂轮机和手锤、锉刀、刮刀、鉴子、锥、手锯等钳工工具会使用游标尺、千分尺等量具。
在大多中小水泥厂中，维修工由于没有过细的分工，不是各司其职。
因此，还应掌握气割、焊接技术会运用葫芦、千斤顶、卷扬机等起重工具及起重方法学会管道安装维修技术学会板金工放样、制作技术。
在实际工作中，维修工还应能根据所维修的设备，选择维修方法、工具及材料，熟悉设备的拆装。
由于水泥生产设备多为连续运转方式，因此，维修人员还应掌握在不停机时所采取的一些故障诊断方法，具有一定的判别故障及其原因的能力。
此外，机修人员还必须熟知各种维修安全知识，并能在维修时严格按照操作规程进行作业。
1.4小结
从以上所述可知，水泥机械维修工所要懂得的基础知识和要掌握的技能是多方面的。
难怪在国外，一些维修艺徒需要接受四年的培训。
一份培训计划表明，接受基础理论知识培训的总时数达到了，而操作技能的培训和实习则达到个月之久。
在我国水泥厂中，特别是地方水泥厂中，接受过正规培训的机修人员的比例是很少的。
因此，本讲座的目的在于能对多数机修人员提高自己的技术素质有所补益。
第二讲字母常用数学常用计贵单位
任何一项重要的建筑工程都是从基础开始的，但进行基础施工前都得“三通一平”。
同样，学习机械维修技术先得学习必要的技术基础知识。
在这之前，也需要“三通一平”，为掌握技术知识创造先行条件。
这里所指的“三通”，即要记住几种字母，掌握常用初等数学知识，熟悉常用计量单位。
不妨简称为
通字母、通数学、通计量单位“一平”则是会识图，为学习技术基础知识清除障碍。
当然，所谓“通”，并非精通的通，而是希望在学习技术基础知识前，能掌握以下最基本的内容。
2.1几种字母
2.1.1汉语拼音字母
汉语拼音字母采用了26个拉丁字母。
现在，除了少数老工人外，只要上过小学的中青年人无疑都是熟悉的。
倘若还不熟悉，则需再学再记，一定要做到会读会写。
2.1.2英语字母
英语字母大小写的写法与汉语拼音字母完全一样，但字母名称的读法不同，应当相互区别。
倘若还不会念英文字母，则应请教身边会念的人，将它记住。
强记个字母的念法应当不是难事。
2.1.3希腊字母
希腊字母共有24个，有大小两种字母形，即：
希腊字母记不全不要紧，但遇见一个就应记一个。
常用的不多，是会很快记住的。
2.1.4字母的应用
在不同的场合，常会遇到不同的字母应用。
因此，有时即便写法相同，但却分属不同语种的字母。
故应根据应用场合正确识别，以免张冠李戴，混淆不清。
汉语拼音字母常用于国产设备型号、材料代号、文件标准代号等等。
如：
PEF400×600，P是破碎机的破字的第一个字母，E是颗式的顺字的第一个字母，F是复摆式复字的第一个字母，
ZG45，Z是铸字的第一个字母，G是钢字的第一个字母，ZG即代表铸钢；
GB5780-86，G是国字的第一个字母，B是标字的第一个字母，代表“国标”即国家标准。
英文字母则广见于各种教材、科技书刊和文章中，以及进口设备型号、进口材料代号、进口零件代号、计量单位等等。
希腊字母的应用虽相对少一些，但也时常遇到。
如用α、β、γ、θ等表示角度，用△表示间隙、增量、公差，用δ表示板材厚度，用Φ表示直径，用Ω表示电阻单位，用γ命名射线，以η表示效率等。
2.2常用数学知识
在机修工作中会经常用到一些初等数学知识。
当然，能够全面掌握中学以前的初等数学知识更好，但最常用的是以下部分。
2.2.1初等数学基本运算
机修人员应当掌握加、减、乘、除、小数、分数、指数、开方及其混合运算，应当掌握比例、百分比的运算。
比例在每一张图纸中都会遇到，不妨在此作一介绍。
在我国制图标准的比例中（GB4457.2-84），有如下规定：
以1：
2为例，就是表示：
图纸尺寸：
工件尺寸＝1：
2，也即是图纸尺寸＝1/2×工件尺寸；
2：
1就是表示：
图纸尺寸：
工件尺寸＝2：
1，也即是图纸尺寸＝2×工件尺寸；
2.2.2勾股定理
勾股定理也称为毕达哥拉斯定理。
记住勾股定理是很有用的。
如矩形、正六边形对角线长、对边距离的计算，回转窑、烘干机托轮安装位置的计算，边缘传动管磨机小齿轮安装位置的计算，管道安装空间尺寸的计算，起重吊杆尺寸和力的分解计算等等
都常应用到。
勾股定理的内容是直角三角形中斜边平方等于二直角边平方之和，即：
c2=a2+b2
正弦：
sinA=对边/斜边＝a/c=cosB
余弦：
cosA=邻边/斜边＝b/c=sinB
正切：
tgA=对边/邻边＝a/b=ctgB
余切：
ctgA=邻边/对边＝tgB
2.2.4几种基本形体的计算
机修工作中常要计算一些形体的面积、体积、边长、周长等，因此熟记以下几种简单平面图形和立体的计算会带来极大的方便。
其它较复杂的平面图形、立体可以通过分解或叠加组合方法，利用简单平面图形、立体的计算进行推导计算。
当然，也可依靠数学表查阅公式计算。
2.2.5计算工具
作为一名机修人员算外，还应学会使用计算工具。
一是会使用数学用表，查阅所需的数据资料和难以记住的计算公式；二是会使用计算器，这将会为日后的工作带来方便。
2.3常用计量单位
2.3.1机修常用长度单位
米制。
毫米是机修中最常用的长度单位，机械图一中都以毫米数标注尺寸。
不过，在图中是只标一扭数值而一律不写出毫米字样的。
平时在零件测绘、制作加工中凡只以数值称而省去单位的，也是指毫米数，这一点必须注意。
微米是一般机修中所用到的最小单位。
如Φ50±0.015即公差范围为±0.015毫米，也即是±15微米。
另外，机修中还常习惯用丝（公丝）这一称呼。
应弄清其概念。
1毫米=100丝，1丝=10微米。
在此，还必须提起注意的是，切不可将现行的厘米。
与过去所称的公厘等同相混。
1厘米≠1公厘，1厘米=10公厘。
英制。
常用英制长度单位有码（yd）、英尺（ft）、英寸（in），它们之间都不是十进位关系。
1码=3英尺，1英尺=12英寸。
英寸是最常用单位。
1英寸分为16等份、32等份、64等份用以表示比1英寸更小的长度。
如1/2英寸、5/16英寸、7/32英寸、9/64英寸等等。
过去我国将英尺写为呎，英寸写为吋，现已淘汰。
但可用符号“’”，表英尺，用“””表英寸，如3’4”即3英尺4英寸。
此外，我国工厂中还常将1/8英寸称为英分，应有所知。
米制与英制的换算这两种长度制之间的换算并不复杂，最关键之处是牢记1”＝25.4mm便可换算。
2.3.2常用强度和压力单位
水泥厂的机修工作中常遇到材料强度及气体、液体压力等的不同的计量单位。
因此应熟悉它们之间的换算关系。
第三讲识图概要
要想学好机修技术知识，尽早学会识图是非常必要的。
正如第二讲所提到的，需要“一平”，即要清除学习机修技术时会碰到的一大障碍。
“一平”也就是要会识图。
不仅如此，由于机械图作为一种工程语言，一种实用工具，它既能很好地帮助机修工进一步学习掌握更多的知识，提高技能水平，又能应用于实际工作中，其意义是不可低估的。
本讲虽不一一讲解机械识图制图的详细内容，而将着重结合水泥机修工常在学习识图时会碰到的问题提出学习重点，介绍一些学习方法和要领，但它仍较系统扼要地介绍了学习识图的主要内容。
因此，把本讲作为一种简明的识图速成读物又何尝不可。
3.1学习方法
3.1.1对照实物学识图
已有一定机修实践体验的人，在学习机械识图方面较之在校学生有着一定的优势；图物对照学习又比单纯抽象思维有利得多。
因此，机修工人学识图应充分利用自己常常接触机件的有利条件进行图物对照学习，收效会更快。
3.1.2自学与求师相结合
自学机械识图的一个重要特点是认真阅读教材，但为了提高理解和分析能力，加快学习进度，对于教材中的疑点难点最好能请教技术人员或识图能力较强者。
勤学多思考是学习识图的重要途径。
3.1.3边学边用
在学习识图过程中，不要只满足于看一、二遍教材。
须知，即使已经看懂了教材内容，如不随时与实际应用相结合，也是容易遗忘的。
随时结合教材内容与实际工作，边学边用，可以加深理解和记忆。
对于看教材时未弄懂的，通过看生产设备中的零件图或装配图，自会得到启发，解开许多学习疑点。
3.2机械图是怎样画出来的
许多人认为识图高深难学，视为畏途。
其实，如果弄明白了机械图是怎样画出来的，破除了神秘感，就自会增强识图学习的信心。
3.2.1正投影法概念
机械图是采用投影法，而且是正投影法画出来的。
所谓投影法，就是将物体放置在光源（如灯光）与一平面之间，便会在平面上产生物体的影子。
如果在这影子中，按照光的照射方向把该物体的轮郭线画出来，这种得出图形的方法叫投影法。
所画出的图形就是物体的投影。
但灯光是从一点发出的，因此，投影比物体外轮廓大，其大小会随灯光离物体的远近而变化，这就不能如实反映出物体的大小。
如果将点光源（如灯光）变成平行光线，并且垂直照射物体，那么，得到的投影就与实物的大小相同了（图1）。
用平行光线获得物体投影的方法就叫正投影法，这样获得的投影称为正投影。
在此应注意两点；正投影法必须用平行光线；平行光线必须与投影面垂直。
还需要强调一下，机械图便是正投影图（简称为投影图），在机械制图中将正投影图称之为视图。
因为如将正投影法中的平行光线（投影线）以视线代替，便不难理解视图这一称呼的来历了。
此外，还需一提的是，在视图中，物体可看见的轮廓线均画为实线，不可看见的轮廓线画为虚线（或不画出）。
3.2.2正投影的基本特性
在理解了正投影法之后，进一步分析掌握其特性对识图会大有好处。
归纳起来，正投影有四项基本性质：
①平行性。
如果物体表面上棱边是平行的，则它们的投影仍然平行。
如图2中，AB平行于CD，则ab平行于cd，BC平行于AD，则bc平行于ad。
②实形性。
如果物体的某表面平行于投影面，则其投影反映这一表面的实际形状与大小。
如图2中，投影cdef的形状及大小和CDEF面相同。
③类似性。
如果物体在某表面倾斜于投影面，则它的投影与这一表面相类似。
即形状类似，边数相同，但大小不一样，投影面积小于实际面积。
如图2中，投影abcd与物体的ABCD面类似。
④积聚性。
如果物体某表面与投影面垂直，则它的投影积聚在一条线段上；若物体表面上的某条棱边（直线）与投影面垂直，则它的投影积聚成一点。
如图2中，三角形ADE面的投影积聚在da线段上，三角形BCF的投影积聚在cb线段上，矩形ABFE面的投影积聚在ba线段上；棱边AE的投影积聚在a点上，BF的投影积聚在b点上。
在这四项基本特性中，尤其应注意积聚性，因为当平面形或直线垂直于投影面时，其投影已完全改变了形状。
利用这四项基本性质，弄清物体各角点、各棱边、各面在各投影面上的投影，是在识图中解开疑点常采用的一种分析方法。
3.2.3三视图
若将物体放在三个互相垂直的投影面之间，分别按正投影法向三个投影面投影，会得到物体的三面视图。
如果将三个投影面象纸盒一样撕开摊平成一个平面，则三面视图即可呈现在一个平面（图纸）上。
物体的这三面视图也就是常称的三视图，即主视图、俯视图和左视图（图3）。
如果将物体向与这三个投影面相对的另外三个互相垂直的投影面投影，那么还将得到另外三个视图，即后视图、仰视图和右视图。
以上这六个视图在机械制图中都称为基本视图。
但实际上，一般形状的物体，通常多以三视图表达，根据物体形状结构的复杂程度，基本视图的个数可能在此基础上有所增减。
3.2.4三视图之间的投影关系
弄清了物体是怎样展示在图纸上的，并不等于就能看懂图了。
还必须弄清楚三视图之间的投影关系，才可能使图物之间产生特定的联系。
物体任意一个表面和一条棱边在三视图中的投影关系可以用“长对正、高平齐、宽相等”九个字概括（图4），另外三个视图也成对应关系：
①长对正。
主视图（后视图）和俯视图（仰视图）之间的长度相等，且是对正的；
②高平齐。
主视图（后视图）和左视图（右视图）之间的高度相等，且是平齐的；
③宽相等。
俯视图（仰视图）和左视图（右视图）之间的宽度相等，但应转90°方位看对应关系。
宽相等这一条，在图中看起来不直观，稍费解一些，不可大意。
3.2.5基本几何体的三视图
在懂得物体三视图和相互间的关系后，便可遵循先简后繁，先易后难的原则学会分析看懂各种基本几何体的三视图。
根据基本几何体表面性质，可将其分为两大类：
一类是平面立体，它是由若干个平面形所围成的几何体，如棱柱体、棱锥体；另一类是曲面立体，它是由曲面或曲面和平面所围成的几何体，如圆柱体、圆锥体、球、环等。
分析基本几何体的投影关系最好能借助模型的帮助，或者根据三视图的关系从已知的两个视图补画出第三个视图，或者变换模型摆放方位再看三视图的变化情况，以便达到熟练看懂基本几何体三视图并能想象出空间形状的目的。
图5是一些基本几何体三视图。
这些基本几何体是构成组合体的基本形体，会看基本体的三视图也就为看更复杂的组合体的三视图打下了基础。
需要注意的是，当基本几何体的几何尺寸改变较大时，其几何概念与实际感觉会产生差异。
例如当圆柱体的直径远大于高时，圆柱体也就成了平时所称的圆盘了。
因此，看几何体的投影图时应抓住实质，善于归类，善于举一反三。
3.2.6组合体的三视图
顾名思义，组合体是由多个基本几何体组成的。
其组合方式有三种：
一种是由几个基本体重叠组合而成；一种是由一个基本几何体切去或挖去一个或几个基本体而成；另外还有一种是既有基本体的叠加又有切去或挖去的情况。
简言之，三种类型为：
相加型；相减型；有加有减型（图6）。
不过，在相减型中，水泥厂中会大量碰到一类零件，如隔仓板，端衬板等类似于扇形体，而扇形体只占一个基本形体的一部份或若干分之一（如图6中的等分型）。
最初学看组合体的三视图宜分几步进行。
一是先进行形体分析，按“长对正、高平齐、宽相等”的投影关系，一个一个基本体对照分析，并想象每个基本体的空间形状；二是根据各基本体之间的位置关系并按组合类型进行组合，想象出组合体的整体形状结构；三是弄清各简单体之间组合时表面交线在各视图中的形状、位置及相互间的关系。
例如，在图7中可将组合体分为①、②、③、④部分再按投影关系进行分析，想象出各自的空间形状，再由它们之间的位置关系和组合方式想象整体形状，最后弄清表面交线的投影。
学看基本几何体和组合体的三视图是学习看图的一个重要过程，是必须经历的。
因此一定要反复练习，透彻理解，为以后的识图打下扎实的基础。
3.2.7相贯线的投影
在组合体中，两相交的几何体称为相贯体，它们的表面交线称为相贯线。
两立体相贯分为三种情况：
平面立体与平面立体相贯；平面立体与曲面立体相贯；以及曲面立体与曲面立体相贯。
后者在水泥生产设备中常会遇见，它也是需要掌握的重点，若能分析看懂曲面立体与曲面立体的相贯投影图，前两种情况就不难了。
常见的曲面立体与曲面立体相贯是两回转体相贯，一般表面相贯线为闭合的空间曲线，它在三视图上大多为曲线，画图时是根据相贯线各点的投影依次连接而成，不过通常以近似画法画出。
因此，找出其特殊点（最高、最低、最左、最右、最前、最后点）的投影及其三视图之间的位置关系是看懂相贯线投影的关键（图8）。
一些特殊回转体与回转体相贯时，它们的相贯线很有特征性，应当熟知（图9）；
当两圆柱的轴线平行时，其表面相贯线为平行于两轴线的直线（图9-a）；
当两等径圆柱轴线垂直相贯时，其表面相贯线为椭圆，它在平行于两轴的投影面上的投影成直线（图9-b）；
当两个回转体共轴线相贯时，其表面相贯线为垂直于轴线的圆，它在与轴线平行的投影面上的投影成直线（图9-c）。
在水泥厂中常会遇到图形管道相贯，立窑烟囱与窑罩相贯（图10），熟悉它们的相贯线对制作时的板金工放样很有帮助。
3.3图线
识图学习从基本原理转入具体看图前，还必须学习掌握机械制图中图样的各种表达形式和规定。
此时，首先需要了解清楚机械图中所采用的图线。
各种图线型式及其一般应用见下表。
3.4剖视图
为了更清楚地表达机件的外形，除了前述个基本视图以外，还有种视图，即斜视图、局部视图和旋转视图可供选用作为辅助方式。
而要想表达清楚空心零件的内部轮廓，则需用虚线画出，若零件的内部较复杂，画出的虚线必然很多。
虚线多了视图就不清晰了。
因此，为了清楚而有效地表达出零件内部的形
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