大型圓形堆取料機(jī)刮板減速箱軸承超溫的改進(jìn)

王科銘

摘 要：為保護(hù)藍(lán)天碧海，圓形煤倉(cāng)系統(tǒng)是各港口未來堆存煤的主要發(fā)展方向之一，而刮板取料機(jī)構(gòu)是該系統(tǒng)出料的主要方式，對(duì)圓形煤倉(cāng)的使用效率起著關(guān)鍵的作用。我公司現(xiàn)有的堆取料機(jī)西永的減速箱采用了高速輸入端雙軸承的設(shè)計(jì)，在夏季高溫時(shí)發(fā)現(xiàn)最外側(cè)軸承溫升異常的現(xiàn)象，存在著一定的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。通過對(duì)減速箱的合理改造，消除運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，降低改造成本，提升運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：減速箱;高速輸入端超溫;降溫改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.029

1 背景介紹

我公司現(xiàn)有2臺(tái)圓形煤倉(cāng)堆取料機(jī)，刮板取料系統(tǒng)是圓形煤倉(cāng)出煤的最主要方式，因此刮板取料系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是設(shè)備安全運(yùn)行的本質(zhì)需求。設(shè)備自2018年春天投產(chǎn)，在入夏以后發(fā)現(xiàn)減速箱高速輸入端外側(cè)軸承位置溫升異常，最高達(dá)到了117℃。經(jīng)檢測(cè)當(dāng)室溫40℃時(shí)，刮板機(jī)運(yùn)行30分鐘后，減速箱油溫為45℃，高速端外軸承側(cè)溫度為80℃;運(yùn)行1小時(shí)后，減速箱油溫為55℃，高速端外軸承側(cè)溫度為102℃，軸承端溫升明顯異常。因刮板機(jī)取料系統(tǒng)每天需要運(yùn)行12小時(shí)，每次運(yùn)行約3小時(shí)，若不進(jìn)行合理改造，軸承端會(huì)長(zhǎng)期處于高溫運(yùn)行轉(zhuǎn)臺(tái)，存在嚴(yán)重的運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)行改善。

2 原因分析

異常原因檢查：

（1）軸承有磨損或者異物：經(jīng)過運(yùn)行時(shí)的監(jiān)聽，軸承部位無異響，拆開檢查無發(fā)現(xiàn)，確認(rèn)軸承無異常;

（2）齒輪油油不足，無法浸潤(rùn)軸承：檢查油位在標(biāo)準(zhǔn)位置，軸承處于半浸潤(rùn)式狀態(tài);打開高速端端蓋，有齒輪油流出，油量正常;

（3）齒輪油散熱不足，無法及時(shí)排出熱量：檢查發(fā)現(xiàn)高速軸承有2個(gè)，最外端的軸承與油箱主腔體通過2個(gè)Φ14的孔相連，VG460的齒輪油運(yùn)動(dòng)粘度較大，在輔助腔體內(nèi)流動(dòng)性較差，只能靠熱傳遞方式散熱，散熱較為困難;夏季室溫較高，軸承處升溫較快，造成該處齒輪油的油溫不斷升高，無法起到降溫的作用。

3 解決方案

（1）外部水冷：水冷是從外到內(nèi)的冷卻方式，缺點(diǎn)主要有：一是需要一直不停的供水，較為浪費(fèi)資源，且刮板取料系統(tǒng)需要回轉(zhuǎn)，進(jìn)出水管道布置不便;二是該冷卻方式可能會(huì)造成外冷內(nèi)熱的情況，不利于軸承的運(yùn)行;

（2）擴(kuò)大孔徑：將Φ14的孔擴(kuò)大至Φ18，可以有效加速齒輪油的熱傳遞，但是主要問題是冷卻效低。經(jīng)過與廠家技術(shù)人員溝通了解，其余單位也發(fā)生過類似溫升異常的情況，采用該方法后溫度降低10℃左右，不能滿足我們的需求;

（3）內(nèi)部齒輪油循環(huán)冷卻：將齒輪箱進(jìn)行改造，內(nèi)部增加循環(huán)泵進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，泵出口直接連接在孔上，2個(gè)孔變成一進(jìn)一出，這種方式可以有效降溫約30℃。該方案能滿足我們的需求，但主要問題是對(duì)正常生產(chǎn)的影響時(shí)間長(zhǎng)，需要拆下減速箱返廠進(jìn)行改造處理，每臺(tái)機(jī)時(shí)間需要約20～23天，嚴(yán)重影響我公司的正常生產(chǎn)運(yùn)行;因此次方案未采納;

（4）外部齒輪油循環(huán)冷卻：從減速箱出油口取油，安裝外部循環(huán)油泵將出油口的油引至高速軸端;將高速端的端蓋拆下后在端蓋上打孔，安裝進(jìn)油口，清理干凈后恢復(fù)原位。本方案和第三方案一樣能降溫約30℃，且每臺(tái)機(jī)只需要進(jìn)行1天的維修改造施工，對(duì)正常生產(chǎn)幾乎沒有影響。

綜上，我公司采用方案4進(jìn)行了改造。

4 改造效果

我公司用2天時(shí)間將4臺(tái)減速箱進(jìn)行了改造，改造完成前后降溫達(dá)27.3℃，后續(xù)整個(gè)夏季軸承端最高溫度為67.3℃，達(dá)到了改造的預(yù)期效果。

5 結(jié)束語

減速箱是裝卸時(shí)必須使用的設(shè)備，要保障其長(zhǎng)期處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，因此其設(shè)計(jì)選型時(shí)必須考慮工況和環(huán)境因素。減速箱高速端軸承部位超溫現(xiàn)象是一項(xiàng)高危風(fēng)險(xiǎn)，影響減速箱的穩(wěn)定運(yùn)行，通過我們現(xiàn)場(chǎng)合理的改造，有效消除了減速箱的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，降低對(duì)日常生產(chǎn)的影響，節(jié)約成本，一舉三得。

在后續(xù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)審圖時(shí)，減速箱等關(guān)鍵設(shè)備的選型必須考慮到類似問題，要從源頭上抓起，避免類似事件的再次發(fā)生，確保設(shè)計(jì)的合理性、可行性。