球磨機(jī)的齒輪副失效形式分析及改進(jìn)措施

陳文思+++李振翔

摘 要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加大了我國(guó)對(duì)于能源、礦石的需求，球磨機(jī)是一種在礦石冶煉領(lǐng)域應(yīng)用較多的一種設(shè)備，通過(guò)使用球磨機(jī)能夠?qū)⒌V石進(jìn)行研磨以便能夠得到所需要直徑的礦石。在球磨機(jī)的工作過(guò)程中主要依靠齒輪傳動(dòng)副來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由于球磨機(jī)的工作環(huán)境較為惡劣使得球磨機(jī)的齒輪副磨損較為嚴(yán)重從而導(dǎo)致失效。文章在分析造成球磨機(jī)的齒輪副失效形式及失效原因的基礎(chǔ)上從球磨機(jī)的潤(rùn)滑、密封以及安裝和維護(hù)等方面入手提出相應(yīng)的改進(jìn)措施以提高球磨機(jī)的齒輪副的使用壽命。

關(guān)鍵詞：球磨機(jī)的齒輪副；失效；改進(jìn)

前言

球磨機(jī)是一種在水泥、冶金、選礦、電廠等行業(yè)中應(yīng)用較多的一種設(shè)備，其主要工作是依靠球磨機(jī)的旋轉(zhuǎn)從而使得球磨機(jī)內(nèi)的鋼球?qū)⒌V石等碾磨至所需要的直徑，在這一工作的過(guò)程中，球磨機(jī)的齒輪副是其中最主要的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，且其不論是在重量、體積還是在成本上都占據(jù)球磨機(jī)的相當(dāng)大的一部分比重。其能否正常工作對(duì)于球磨機(jī)的工作效率有著極為重要的影響。做好球磨機(jī)的齒輪副的失效形式及失效原因的分析并通過(guò)從球磨機(jī)的齒輪副的潤(rùn)滑、安裝以及其他一些方面入手來(lái)共同做好對(duì)于球磨機(jī)的齒輪副的改善與保護(hù)提高球磨機(jī)的齒輪副的使用效率。

1 某型號(hào)球磨機(jī)的齒輪副結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及失效原因分析

1.1 某型號(hào)球磨機(jī)的齒輪副失效形式分析

某型號(hào)球磨機(jī)采用的是濕式格子板型，其球磨機(jī)的齒輪副傳動(dòng)系統(tǒng)采用的是半開(kāi)式單邊傳動(dòng)的形式。此球磨機(jī)的齒輪副的特點(diǎn)主要集中表現(xiàn)為載荷大、扭矩大以及具有周期性的振動(dòng)和沖擊等。在實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)此種形式的球磨機(jī)的齒輪副的使用周期較短，從而對(duì)球磨機(jī)的正常生產(chǎn)造成了較大的影響。通過(guò)對(duì)球磨機(jī)的齒輪副的失效形式進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)：此種球磨機(jī)的齒輪副的齒面磨損較大，輪齒的厚度及齒廓形狀都產(chǎn)生了較為明顯的變化，通過(guò)分析后認(rèn)為產(chǎn)生此種情況是由于球磨機(jī)的齒輪副過(guò)渡磨損所造成的，此外，在球磨機(jī)的齒輪副輪齒的時(shí)效面上沿著滑動(dòng)方向呈現(xiàn)出較為明顯均勻的磨損痕跡，造成這一現(xiàn)象的主要原因是由于用于球磨機(jī)的齒輪副潤(rùn)滑的潤(rùn)滑油中含有一定的雜質(zhì)所造成的，這些雜質(zhì)的存在使得球磨機(jī)的齒輪副在嚙合的過(guò)程中不斷的擠壓磨損球磨機(jī)的齒輪副輪齒表面從而造成球磨機(jī)的齒輪副造成較大的磨損，同時(shí)球磨機(jī)的齒輪副輪齒表面所存在的點(diǎn)蝕現(xiàn)象也說(shuō)明球磨機(jī)的齒輪副呈現(xiàn)出過(guò)渡磨損的跡象。

1.2 某型號(hào)球磨機(jī)的齒輪副失效原因分析

造成球磨機(jī)的齒輪副失效的原因眾多，通過(guò)對(duì)上述球磨機(jī)的齒輪副輪齒的磨損現(xiàn)象進(jìn)行分析造成球磨機(jī)的齒輪副失效的原因主要集中在以下幾個(gè)方面：（1）球磨機(jī)的齒輪副工作環(huán)境及潤(rùn)滑不當(dāng)

所造成的，由于球磨機(jī)的工作特點(diǎn)使得其工作的環(huán)境較為惡劣，在球磨機(jī)工作的過(guò)程中其空氣中會(huì)含有較多的粉塵顆粒物，由于球磨機(jī)的齒輪副采用半開(kāi)式的結(jié)構(gòu)形式，從而使得空氣中所含有的粉塵顆粒物黏著在球磨機(jī)的齒輪副中，此外，在球磨機(jī)的齒輪副的潤(rùn)滑中采用的是人工定期加油潤(rùn)滑的形式，在對(duì)球磨機(jī)的齒輪副進(jìn)行加油潤(rùn)滑時(shí)主要通過(guò)球磨機(jī)的齒輪副嚙合區(qū)正上方齒輪防護(hù)罩部位所開(kāi)有的一個(gè)開(kāi)口向上的油槽來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑的，油槽與球磨機(jī)的齒輪副的潤(rùn)滑主要通過(guò)滴油潤(rùn)滑來(lái)進(jìn)行，在這一潤(rùn)滑的過(guò)程中，容易出現(xiàn)注油不充分從而使得球磨機(jī)的齒輪副無(wú)法得到充分的潤(rùn)滑，使得球磨機(jī)的齒輪副輪齒齒面上無(wú)法形成充分的油膜，從而使得球磨機(jī)的齒輪副在工作的過(guò)程中進(jìn)行著干摩擦，此外空氣中所含有的粉塵顆粒粘附在齒面或是滴油棉紗上容易造成滴油堵塞從而使得球磨機(jī)的齒輪副潤(rùn)滑缺油。（2）由于球磨機(jī)的齒輪副主要采用的是半開(kāi)式傳動(dòng)形式，從而使得球磨機(jī)的齒輪副中容易進(jìn)入硬質(zhì)顆粒物并吸附在球磨機(jī)的齒輪副的輪齒表面，從而使得球磨機(jī)的齒輪副容易出現(xiàn)磨粒磨損。（3）球磨機(jī)的齒輪副采用滴油潤(rùn)滑形式其滴油直接作用在球磨機(jī)的齒輪副嚙合的脫離區(qū)從而使得潤(rùn)滑油需要選在一周才能進(jìn)入到球磨機(jī)的齒輪副的嚙合區(qū)而在這一過(guò)程中大部分的潤(rùn)滑油將會(huì)由于重力及離心力的作用被甩到球磨機(jī)的齒輪副齒輪的防護(hù)罩中從而使得球磨機(jī)的齒輪副在嚙合的過(guò)程中無(wú)法形成良好的油膜從而導(dǎo)致球磨機(jī)的齒輪副在嚙合的過(guò)程中磨損加劇。

在球磨機(jī)的齒輪副的安裝過(guò)程中要注意球磨機(jī)的齒輪副安裝的重合度。球磨機(jī)的齒輪副輪齒采用的是標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，在球磨機(jī)的齒輪副的實(shí)際安裝過(guò)程中為了確保球磨機(jī)的齒輪副具有足夠的潤(rùn)滑油一般在球磨機(jī)的齒輪副的安裝時(shí)要使得齒頂間隙保持在10～12之間，而需要將中心距控制在2216±1的范圍內(nèi)，通過(guò)對(duì)球磨機(jī)的齒輪副的傳動(dòng)進(jìn)行計(jì)算可得球磨機(jī)的齒輪副安裝時(shí)球磨機(jī)的齒輪副的重合度為1.752，但是在實(shí)際安裝過(guò)程中發(fā)現(xiàn)球磨機(jī)的齒輪副在安裝時(shí)的重合度變?yōu)榱?.46，這一數(shù)據(jù)的偏差表明球磨機(jī)的齒輪副在傳動(dòng)的過(guò)程中齒輪副單齒承受載荷的時(shí)間會(huì)極大的增加，由于球磨機(jī)的齒輪副安裝重合度偏差所導(dǎo)致的輪齒受力不均也是導(dǎo)致球磨機(jī)的齒輪副磨損失效的重要原因之一，此外，球磨機(jī)的齒輪副安裝重合度的偏差也會(huì)導(dǎo)致球磨機(jī)的齒輪副輪齒側(cè)隙增大從而使得空氣中漂浮的雜質(zhì)等更為容易進(jìn)入到球磨機(jī)的齒輪副的嚙合面中從而導(dǎo)致球磨機(jī)的齒輪副的磨損加劇。在對(duì)球磨機(jī)的齒輪副輪齒進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算后發(fā)現(xiàn)球磨機(jī)的齒輪副的輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度是符合強(qiáng)度的但是在對(duì)球磨機(jī)的齒輪副試下分析后發(fā)現(xiàn)輪齒的接觸不均勻容易導(dǎo)致球磨機(jī)的齒輪副齒輪軸產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，此外球磨機(jī)的齒輪副輪齒材料的缺陷也容易導(dǎo)致斷齒現(xiàn)象的發(fā)生。

2 做好對(duì)于球磨機(jī)的齒輪副的改進(jìn)措施

為提高球磨機(jī)的齒輪副的使用壽命需要對(duì)球磨機(jī)的齒輪副進(jìn)行一定的改進(jìn)：（1）對(duì)于球磨機(jī)的齒輪副的潤(rùn)滑系統(tǒng)的改進(jìn)中需要

將原先所采用的人工定時(shí)加油滴油形式改變?yōu)樽詣?dòng)噴油潤(rùn)滑的形式，在對(duì)球磨機(jī)的齒輪副潤(rùn)滑改進(jìn)的過(guò)程中可以通過(guò)在球磨機(jī)的齒輪副輪齒嚙合處下方齒輪護(hù)罩的適當(dāng)位置安裝一個(gè)自動(dòng)噴油裝置，為避免自動(dòng)噴油裝置受到震動(dòng)的影響，對(duì)于球磨機(jī)的齒輪副自動(dòng)噴油系統(tǒng)中的噴油管和供油系統(tǒng)中間主要采用的是軟油管的連接形式，將潤(rùn)滑油直接噴射到球磨機(jī)的齒輪副嚙合的前部，從而使得潤(rùn)滑油能夠及時(shí)的被帶入到嚙合齒中從而使得球磨機(jī)的齒輪副能夠形成良好的潤(rùn)滑油膜從而減少球磨機(jī)的齒輪副在運(yùn)行過(guò)程中的磨損過(guò)快問(wèn)題。（2）此外，對(duì)于球磨機(jī)的齒輪副的防護(hù)罩需要將其半開(kāi)式更改為封閉式以減少空氣中的粉塵進(jìn)入到球磨機(jī)的齒輪副嚙合面的幾率，此外，還需要對(duì)球磨機(jī)的齒輪副襯板螺栓進(jìn)行一定的改進(jìn)，使其密封效果更好從而杜絕球磨機(jī)的齒輪副漏漿問(wèn)題的發(fā)生，從而最大限度的對(duì)球磨機(jī)的齒輪副進(jìn)行保護(hù)。此外，在球磨機(jī)的齒輪副的運(yùn)行過(guò)程中需要定期做好對(duì)于球磨機(jī)的齒輪副傳動(dòng)齒輪副之間的相關(guān)尺寸的測(cè)量以避免球磨機(jī)軸線與小齒輪軸線平行度之間出現(xiàn)較大的誤差，對(duì)于測(cè)量發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)超差的問(wèn)題需要及時(shí)的予以糾正以避免球磨機(jī)的齒輪副出現(xiàn)“一端接觸”的問(wèn)題，從而使得球磨機(jī)的齒輪副的接觸載荷分布更為均勻以避免球磨機(jī)的齒輪副運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)斷齒問(wèn)題。

3 結(jié)束語(yǔ)

球磨機(jī)的齒輪副是球磨機(jī)傳動(dòng)的重要一環(huán)，在原先的球磨機(jī)的齒輪副傳動(dòng)中由于采用半開(kāi)形式從而使得球磨機(jī)的齒輪副的潤(rùn)滑受到一定的影響使得球磨機(jī)的齒輪副在運(yùn)行的過(guò)程中磨損加劇從而嚴(yán)重的影響了球磨機(jī)的正常運(yùn)行。文章在分析球磨機(jī)的齒輪副失效原因的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好球磨機(jī)的齒輪副的改進(jìn)提高球磨機(jī)的運(yùn)行效率進(jìn)行了分析闡述。

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