沙特SCC項目水泥磨主減速機竄軸問題的故障分析和改進

康延毅

（中國中材裝備集團有限公司，天津 300400）

沙特SCC項目水泥磨主減速機竄軸問題的故障分析和改進

康延毅

（中國中材裝備集團有限公司，天津 300400）

本文針對沙特水泥公司水泥磨主減速機竄軸所存在的問題進行分析并提出改進方案。關鍵詞：沙特；水泥；減速機；故障

沙特水泥公司（簡稱 SCC）現有的兩條萬噸生產線，由中材國際工程股份有限公司（SINOMA）承建，項目于2009年1月全部轉入生產階段，并于2009年8月獲得業主簽發的最終驗收證書。兩條生產線共配置了三套生產能力各為 280tph的水泥粉磨系統（#1, #2, #3號水泥磨），于2008年相繼投產。上述水泥粉磨系統引進和采用了德國KHD公司的流程設計和關鍵設備，并搭載中材重機生產的水泥管磨（表1）。

表1 主要工藝設備配置

隨著生產的深入，業主于2012年12月初次發來郵件，提出在#1號和#3號水泥磨減速機輸出軸端，觀察到6-9mm的軸向位移（跳停保護參數設置值為10mm）。在此之后，現場甚至出現了減速機輸出軸位移過大，達到許用值造成電機跳停，影響磨機的正常運轉的情況。為此通過多次的現場檢查，最終找到了故障發生的根本原因，并提出了相應的永久解決方案。現將故障發生原因分析及改造方案介紹如下，僅供參考。

1. 故障發生原因的分析

1.1 水泥磨本身沒有任何竄動

減速機輸出軸的竄動量由兩部分組成，一個是磨機的熱膨脹和機械偏差所造成的位移，另一個就是減速機聯軸器的伸長量。一般減速機設計，輸出軸和齒輪在減速機中是固定的，磨機所產生的熱膨脹和機械偏差由聯軸器承擔，只有力矩傳遞給減速機，磨機和減速機互不干擾，只有在磨機擋板磨損過大，磨機偏移超過聯軸器的許用值時才對減速機有影響。檢查磨機固定軸承的滑履和銅夾板之間的間隙，從以下照片看，照片1顯示其在磨頭側方向有3.5mm的間隙，照片2顯示在磨尾側幾乎沒有間隙，且由于兩側的銅夾板沒有任何磨損的痕跡，而且，從業主操作人員反映的情況看，滑履的溫度從未超過 50度，大部分時間都是在 40度以下，這就充分說明磨機本體沒有任何竄動，特別是向磨尾方向更是不可能有竄動。

照片1照片2

從現場反映的情況看，電機本身沒有任何竄動；減速機經供貨商工程師檢查，沒有任何竄動和任何磨損（軸承溫度可以證實），那么，通過排除法，出現故障的原因則很有可能是發生在減速機上，且反應到聯軸器上才導致三臺磨機在運行過程中（特別是炎熱的夏季）經常出現報警甚至停磨的現象。

1.2 從減速機內部結構及技術數據上看

圖 2為該水泥磨主減速機內部的結構，從圖中可知，由于減速機的設計采用太陽輪浮動來吸收行星輪／行星架／內齒圈的加工和裝配誤差，這在齒輪運行時會有軸向力引起輸出軸沿軸向移動，盡管這個力不大。

圖2水泥磨主減速機內部結構

然而，問題的實質在于，從圖 2中涂黃和藍的部位看，其輸出軸的左右兩側軸承側隙在減速機供貨商的內部圖紙上分別為11mm±0.5和19mm±0.5，也就是說，總的活動間隙為 30mm±0.5，由于這段間隙沒有任何裝置來約束軸的位移，而僅僅是安裝了一個位移傳感器來檢測輸出軸的位移，在位移量達到 10mm時即發出報警信號而使減速機停止運行，令人難以理解：

首先，在設置這個位移傳感器時，無法確定基點的位置，如果是目前圖紙中所處的位置，那么，當其向右移動時，由于有 19mm的間隙，那就不應該設定在10mm的位移量時就報警；

第二，如果這個位移傳感器的初始位置并不是在圖中所示的位置，那么發出報警甚至停機的信號就沒有任何意義。

結束語

通過在現場詳細檢查水泥磨的運行情況，仔細查閱主減速機的情況和圖紙，特別是在經過與減速機供貨商的工程師溝通，獲取了其內部控制的一些關鍵尺寸數據后，最終找到了故障發生的根本原因。并提出通過短路上述減速機內部的位移傳感器，用軸承的溫度檢測取代位移傳感器作用的方法，（只要軸承的溫度沒有超出設定的上限，即可表明軸承端面沒有同軸端接觸，行星架處于自由浮動的狀態。）即可有效解決水泥磨主減速機竄軸的問題。同時，也將致函減速機供貨商，要求其解釋安裝這個位移傳感器的目的、確切的使用方法，并提請今后在減速機采購招標時注意這個問題。

TQ172

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1007-6344（2015）09-0007-01