NGW輥壓機(jī)減速機(jī)故障及改進(jìn)研究

劉成國(guó) 羅曉龍

摘 要：NGW輥壓機(jī)減速機(jī)是用于水泥和礦山行業(yè)的主要減速器之一。屬于低速重載減速器，使用過(guò)程中易發(fā)生損壞。損壞后直接影響水泥的產(chǎn)品的產(chǎn)量，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)多年數(shù)百臺(tái)的使用和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，收集了減速機(jī)主要故障。經(jīng)過(guò)分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，總結(jié)了減速機(jī)改進(jìn)方案及建議。

關(guān)鍵詞：減速機(jī);齒輪;傳動(dòng);精度

引 言

NGW輥壓機(jī)用行星減速機(jī)原產(chǎn)于德國(guó)弗蘭德公司，后經(jīng)國(guó)產(chǎn)化，現(xiàn)被水泥和礦山行業(yè)普遍采用。我公司自主研發(fā)的輥壓行星減速器是在長(zhǎng)期研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)存在的問(wèn)題和輥壓機(jī)的惡劣的低速，重載，沖擊等使用工況而精心設(shè)計(jì)的。進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。自主研發(fā)的輥壓行星減速器主要參數(shù)如下：功率：220-1800KW;傳動(dòng)比：45-83.6：1;輸入轉(zhuǎn)速：990-1485r/min;重量：2100-19992Kg;最大輸出扭矩：311-2250KN.m。該減速器具有體積小，重量輕，傳遞能力大，安裝使用維護(hù)簡(jiǎn)便，安全可靠，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)易損件（包括油封）等一系列優(yōu)點(diǎn)，具有國(guó)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

1? 減速機(jī)主要構(gòu)成和工作原理

RPG減速機(jī)共有三級(jí)減速，一級(jí)平行軸減速（高速級(jí)）、兩級(jí)行星減速，減速比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞功率大、工作平穩(wěn)、安裝方便。其主要零件及構(gòu)成如下圖所示意：

在圖1中，各數(shù)字分別代表如下含義：1一箱;2二箱;3三箱;4四箱;5齒輪;6軸7高速軸;8耐磨套;9端蓋;10小太陽(yáng)輪;11小行星架;12小行星輪;13小齒圈;14太陽(yáng)輪;15大行星輪;16大齒圈;17大行星架;18輸出軸。

2? 減速器的常見(jiàn)故障

2.1? 漏油

減速機(jī)故障率最高的就是高速級(jí)漏油，高速級(jí)漏油導(dǎo)致使用狀況較差。原因分析：（1）高速軸⑦處耐磨套⑧磨削效果差：磨削方式錯(cuò)誤到至油封接觸表面產(chǎn)生螺紋磨削紋路或者磨削粗糙度差。（2）高速軸耐磨套硬度不夠，導(dǎo)致耐磨套磨損嚴(yán)重。（3）油封質(zhì)量較差或裝配不合理。（4）使用過(guò)程中維護(hù)保養(yǎng)不到位，工況現(xiàn)場(chǎng)灰塵很大，灰塵顆粒進(jìn)入油封處，導(dǎo)致加速油封的加速磨損。

針對(duì)問(wèn)題的原因進(jìn)行以下改進(jìn)：（1）磨削必須采用切入式磨削，砂輪粒度≥60粒，磨削粗糙度要高于Ra0.6。（2）加工后及時(shí)檢驗(yàn)?zāi)湍ヌ子捕炔坏玫陀?0HRC，不得有軟帶等情況。（3）從正規(guī)廠家購(gòu)買(mǎi)NOK油封，保證密封件產(chǎn)品質(zhì)量是解決問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。（4）油封裝配工藝方法必須成熟，不得有任何傷害油封唇口的不當(dāng)操作發(fā)生。（5）保證高速軸端蓋處⑨與耐磨套⑧密封處，一直留有一定厚度的油脂，防止灰塵進(jìn)入油封處，保證油封唇口與耐磨套⑧正常接觸狀態(tài)。

2.2? 軸承問(wèn)題

高速級(jí)軸承損壞頻率很高，通常反應(yīng)的就高速軸振動(dòng)倍增，高速軸軸承處溫升大幅上升。原因分析：（1）潤(rùn)滑油未按要求更換或者過(guò)濾網(wǎng)損壞，潤(rùn)滑油中雜質(zhì)過(guò)多，導(dǎo)致軸承過(guò)早磨損和損壞。（2）箱體加工精度差，軸承孔同軸度或尺寸偏差等。（3）裝配精度差，軸承游隙調(diào)整不合理等。（4）軸承選用不合理。

針對(duì)問(wèn)題的原因進(jìn)行以下改進(jìn)：

（1）減速機(jī)初運(yùn)轉(zhuǎn)250小時(shí)后應(yīng)更換一次潤(rùn)滑油，換油前用粘度低的油進(jìn)行清洗箱內(nèi)臟物，以后每12個(gè)月?lián)Q一次油，對(duì)于晝夜連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)合每6個(gè)月?lián)Q一次油。在新裝油前要用油將減速機(jī)沖洗干凈。（2）裝配前檢查孔質(zhì)量，同軸度和軸平行度。（3）裝配后檢查軸承游隙檢查、做好記錄。同時(shí)做好靈活度檢查，能最直觀的了解到軸承游隙等合理性。（4）高速級(jí)軸承盡量采用重載SKF軸承，尤其是500KW以上的減速箱，減速器承受較大的沖擊。

2.3? 鼓型聯(lián)接齒磨損嚴(yán)重，斷齒

一般為減速機(jī)使用3年以上，出現(xiàn)周期性異響，但無(wú)振動(dòng)增大現(xiàn)象。原因分析：（1）熱處理未達(dá)到要求，硬化層深或硬度不夠。（2）裝配誤差過(guò)大，導(dǎo)致擺角過(guò)大，產(chǎn)生過(guò)渡磨損

針對(duì)問(wèn)題的原因進(jìn)行以下改進(jìn)：（1）控制熱處理質(zhì)量，保證硬化層深度≥0.6mm，并且硬度≥60HRC，能保證10年以上的使用壽命。（2）新機(jī)出廠前試驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)控周期性噪聲，保證太陽(yáng)輪無(wú)偏載現(xiàn)象，消除鼓型齒連接部分非正常磨損現(xiàn)象。

2.4? 低速級(jí)齒圈點(diǎn)蝕和磨損

低速級(jí)齒圈承受較大的扭力，齒面承受很大的壓力，齒面易發(fā)生點(diǎn)蝕和磨損。原因分析：潤(rùn)滑油未按要求更換或者過(guò)濾網(wǎng)損壞，潤(rùn)滑油中雜質(zhì)過(guò)多，導(dǎo)致齒圈下部處沉積過(guò)多雜質(zhì)，導(dǎo)致二級(jí)行星機(jī)構(gòu)非正常嚙合，過(guò)早點(diǎn)蝕和磨損。

針對(duì)問(wèn)題的原因進(jìn)行以下改進(jìn)：（1）減速機(jī)初運(yùn)轉(zhuǎn)250小時(shí)后應(yīng)更換一次潤(rùn)滑油，對(duì)于晝夜連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)合，每12個(gè)月?lián)Q一次潤(rùn)滑油。（2）在4號(hào)箱油位最深處增加塊磁鋼，吸附鋼件雜質(zhì)，能大幅延長(zhǎng)齒圈點(diǎn)蝕時(shí)間周期。

2.5? 螺栓和銷(xiāo)子的剪切

低速級(jí)齒圈剪銷(xiāo)和螺栓，低速級(jí)的巨大扭矩（大于1000KN*m）和振動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致螺栓和銷(xiāo)子的剪切，如果不及時(shí)停止運(yùn)行，可能有齒圈爆裂的風(fēng)險(xiǎn)。

原因分析：（1）出廠時(shí)螺栓預(yù)計(jì)力未達(dá)到要求。（2）螺栓長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，普遍在400mm長(zhǎng)度以上，在長(zhǎng)時(shí)間的的大扭矩工作狀態(tài)，會(huì)使螺栓拉長(zhǎng)，導(dǎo)致無(wú)法保證足夠的預(yù)緊力，同時(shí)無(wú)法提供足夠的摩擦力來(lái)抵抗大扭矩，使3號(hào)箱、齒圈、4號(hào)箱發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，導(dǎo)致剪切螺栓和定位銷(xiāo)。

針對(duì)問(wèn)題的原因進(jìn)行以下改進(jìn)：（1）裝配時(shí)螺栓預(yù)緊力嚴(yán)格按要求執(zhí)行，執(zhí)行要求如下表，能有效防止剪切螺栓和定位銷(xiāo)的現(xiàn)象發(fā)生。（2）定期預(yù)緊螺栓，低速級(jí)長(zhǎng)螺栓承受較大拉力，長(zhǎng)時(shí)間使用螺栓會(huì)拉長(zhǎng)。此時(shí)，需要重新預(yù)緊，最合適的周期為6個(gè)月。（3）改變螺栓結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)螺栓更改為兩個(gè)短螺栓，短螺栓不會(huì)因受到拉力伸長(zhǎng)量會(huì)較小，能夠根本性保證預(yù)緊力要求。

結(jié) 語(yǔ)

本文對(duì)NGW輥壓機(jī)減速機(jī)的主要故障情況進(jìn)行詳盡的總結(jié)、分析和改進(jìn)。對(duì)此類減速的優(yōu)化能在不增加或者少增加成本的基礎(chǔ)上，完美的提高了減速機(jī)的使用性能。

參考文獻(xiàn)

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