磨煤機大小齒輪故障原因分析與處理對策研究

金德建++黃超

摘 要：磨煤機是物料被破碎之后，再進行粉碎的關鍵設備。磨煤機廣泛應用于水泥、硅酸鹽制品、新型建筑磨煤機材料、耐火材料、化肥、黑色與有色金屬選礦以及玻璃陶瓷等生產行業，對各種礦石和其它可磨性物料進行干式或濕式粉磨。本文重點就磨煤機大小齒輪故障原因進行了分析，最后提出相應的處理方式。

關鍵詞：磨煤機;大小齒輪;故障處理

磨煤機大小齒輪在重載低速、重載高速的高扭矩啟動下以及在設備振動、徑向沖擊的作用下，會發生金屬疲勞，產生永久變型;大小齒輪之間出現間隙配合，從而導致相對運動產生磨損。一旦出現此問題，將嚴重影響設備的正常生產，該類問題傳統方法難以現場修復解決，外協修復受部件材質和磨損尺寸的限制難以修復。通常采取更換新部件予以解決;但設備不斷在改進，配件更新較快，部件備存占用巨額資金。在發達國家，一般多采用高分子復合材料進行現場修復。針對不同設備、不同運行狀態、不同磨損情況，采用相應修復工藝，可快速、簡單、有效的修復，特別得益于高分子材料的退讓性，始終保持100%的接觸面積，避免了配合間隙的產生，使修復后的設備壽命甚至超過新設備，從根本上解決了球磨機齒輪磨損的問題。

一、磨煤機大小齒輪磨損簡述

設備名稱：磨煤機減速機，型號：LDH80-6.74，速比：6.74，輸入軸轉速：992轉/分，軸承室直徑：400mm，軸承寬度：106mm，磨損深度在0.5mm左右。磨煤機減速箱輸出軸軸承孔磨損失效，軸承室上下部均出現不同程度磨損，磨損數量共4個軸承室。現場發現機組運行半年后，小齒輪振動值有逐漸增大的趨勢，嚴重影響到設備穩定運行。檢修人員在停機檢查后發現磨煤機小齒輪工作面磨損嚴重，導致大小齒輪齒側嚙合間隙比廠家提供安裝時預留間隙大得多，現場分析這是造成小齒輪振動的直接原因。所有機組運行過程中都發現相同問題。經過對前兩臺機組磨煤機小齒輪受力面檢查發現：1號機組D磨煤機磨損4mm（共計運行時間4101小時）;1號機組E磨煤機磨損3mm（共計運行時間3370小時）;2號機組A磨煤機磨損4mm（共計運行時間8195小時）;2號機組B磨煤機磨損5mm（共計運行時間8589小時）;2號機組C磨煤機磨損3mm（共計運行時間6115小時）。磨煤機小齒輪設計壽命50000h，然而機組在運行不到一年的時間內就發生嚴重磨損，極大影響了機組安全穩定運行。通過對磨煤機現場運行狀態的檢查，現場排除了粉塵、硬屑粒等進入齒面間而引起的磨粒磨損。經光譜檢測，小齒輪材質也完全符合廠家技術要求。現場發現，小齒輪表面磨損非常的整齊，僅沿大小齒輪嚙合邊緣留下磨損凹痕，并且在齒輪嚙合部位有金屬摩擦過熱產生的積屑瘤現象，個別地方有點蝕。現場初步判定，小齒輪磨損過快是由于大小齒輪潤滑不良、設備在運行過程中齒輪嚙合面發生金屬摩擦造成的。根據廠家設計，大小齒輪潤滑采用自動噴射潤滑，潤滑油為680工業齒輪油，運動粘度：612～748（40℃）。在磨煤機熱態運行時，噴射油粘度有所降低，不能夠在大小齒輪表面形成有效的潤滑油膜，負載運行過程大小齒輪金屬表面直接接觸摩擦，造成小齒輪表面出現嚴重磨損。

二、磨煤機大小齒輪故障處理對策

（一）齒輪的點蝕

點蝕是由于金屬疲勞而造成的，所以常把點蝕稱為“疲勞點蝕”。磨煤機運行一段時間后，齒面變化的接觸應力超過一定應力循環次數下的齒面接觸疲勞極限時，表面就會產生疲勞裂紋。它的擴展導致表面層小塊金屬剝落，形成許多均勻的小坑，其直徑一般不大于φ3mm，正常點蝕出現在靠齒節線的齒根部分，點蝕如果繼續擴大，靠近節線齒根部分的點蝕愈來愈嚴重，會使整個齒面都布滿小坑連接成片形成片蝕，則有可能會導致齒輪失效報廢，產生點蝕的原因是齒輪潤滑效果差，潤滑不勻。解決方法是增加齒輪潤滑，對磨煤機大齒輪進行噴射潤滑，改進后，齒輪潤滑效果改善良好，點蝕的現象基本已消除。

（二）齒輪的膠合

對于傳動齒輪容易出現膠合，膠合會加速齒輪的磨損，進而引起運轉振動。影響膠合的主要因素很多，諸如傳動形式、嚙合狀態、載荷情況、材料和熱處理、速度、溫度、潤滑條件、齒面粗糙度等。對于已選型好的磨機齒輪，設備本身的模數、齒輪的嚙合角這些因素我們都不再去考慮，而后期改善膠合主要是對潤滑油的選擇。粘度越高的潤滑油對齒輪抗膠合能力亦強，試驗表明最重的油比最輕的油，其抗膠合能力高3.2倍。通過廠家幾年的實際使用，總結出#680齒輪油對齒輪抗膠合有很大的效果。

（三）橢圓度增大

大齒圈裝配好后的整體性能，隨著連接螺栓的松緊而發生改變，對口接合面的聯接不易保證理想的要求，經常松動，甚至出現螺栓折斷、大齒對口接合面張口等，當大齒圈對口聯接松動時，會使大齒圈的橢圓度增大，進而引起嚙合節線的變動。這個問題對這種聯接是經常出現的問題，開始時是螺栓經常松動折斷及大小齒產生撞擊聲，經加緊螺栓處理后消除，但經過多次處理后，對接合面處發出的大小齒撞擊聲逐漸變得無法消除，初期判斷為齒面的嚙合不良，但在齒面打磨處理后依然無法改善。而大齒圈圓度的變化數值很小，無法測量，對故障的判斷造成了較大的難度。我們的經驗就是對合口的間隙用塞尺測量，當齒根接合口0.20mm塞尺能塞入值在30mm以上時，就應當考慮大齒圈的圓度已經發生了變化。這時應當放松磨機筒體與大齒圈的連接螺絲，拔出大齒圈與筒體的定位錐桿，進行調圓處理。最后鎖緊定位螺絲進行試轉，確認消除撞擊聲后重新鉸出大齒圈與筒體的定位錐桿孔，配上穿梢。為防止大齒圈的對合螺栓松動再次產生大齒圈失圓，對大齒圈的對合聯接螺栓進行加熱安裝，經處理后磨煤機運行十分穩定，運行未發生大齒圈失圓的情況。

三、結束語

磨煤機大小齒輪的正常嚙合運轉，對噴淋油粘度、油脂成份以及噴淋的時間，都有很高的要求，選擇合理的潤滑油，可以提高經濟性，減少污染，消除或減少齒輪可能出現的一些缺陷.保證設備長周期安全運行。

參考文獻：

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