磨煤机大小齿轮故障原因分析与处理对策研究

金德建++黄超

摘 要：磨煤机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。磨煤机广泛应用于水泥、硅酸盐制品、新型建筑磨煤机材料、耐火材料、化肥、黑色与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。本文重点就磨煤机大小齿轮故障原因进行了分析，最后提出相应的处理方式。

关键词：磨煤机;大小齿轮;故障处理

磨煤机大小齿轮在重载低速、重载高速的高扭矩启动下以及在设备振动、径向冲击的作用下，会发生金属疲劳，产生永久变型;大小齿轮之间出现间隙配合，从而导致相对运动产生磨损。一旦出现此问题，将严重影响设备的正常生产，该类问题传统方法难以现场修复解决，外协修复受部件材质和磨损尺寸的限制难以修复。通常采取更换新部件予以解决;但设备不断在改进，配件更新较快，部件备存占用巨额资金。在发达国家，一般多采用高分子复合材料进行现场修复。针对不同设备、不同运行状态、不同磨损情况，采用相应修复工艺，可快速、简单、有效的修复，特别得益于高分子材料的退让性，始终保持100%的接触面积，避免了配合间隙的产生，使修复后的设备寿命甚至超过新设备，从根本上解决了球磨机齿轮磨损的问题。

一、磨煤机大小齿轮磨损简述

设备名称：磨煤机减速机，型号：LDH80-6.74，速比：6.74，输入轴转速：992转/分，轴承室直径：400mm，轴承宽度：106mm，磨损深度在0.5mm左右。磨煤机减速箱输出轴轴承孔磨损失效，轴承室上下部均出现不同程度磨损，磨损数量共4个轴承室。现场发现机组运行半年后，小齿轮振动值有逐渐增大的趋势，严重影响到设备稳定运行。检修人员在停机检查后发现磨煤机小齿轮工作面磨损严重，导致大小齿轮齿侧啮合间隙比厂家提供安装时预留间隙大得多，现场分析这是造成小齿轮振动的直接原因。所有机组运行过程中都发现相同问题。经过对前两台机组磨煤机小齿轮受力面检查发现：1号机组D磨煤机磨损4mm（共计运行时间4101小时）;1号机组E磨煤机磨损3mm（共计运行时间3370小时）;2号机组A磨煤机磨损4mm（共计运行时间8195小时）;2号机组B磨煤机磨损5mm（共计运行时间8589小时）;2号机组C磨煤机磨损3mm（共计运行时间6115小时）。磨煤机小齿轮设计寿命50000h，然而机组在运行不到一年的时间内就发生严重磨损，极大影响了机组安全稳定运行。通过对磨煤机现场运行状态的检查，现场排除了粉尘、硬屑粒等进入齿面间而引起的磨粒磨损。经光谱检测，小齿轮材质也完全符合厂家技术要求。现场发现，小齿轮表面磨损非常的整齐，仅沿大小齿轮啮合边缘留下磨损凹痕，并且在齿轮啮合部位有金属摩擦过热产生的积屑瘤现象，个别地方有点蚀。现场初步判定，小齿轮磨损过快是由于大小齿轮润滑不良、设备在运行过程中齿轮啮合面发生金属摩擦造成的。根据厂家设计，大小齿轮润滑采用自动喷射润滑，润滑油为680工业齿轮油，运动粘度：612～748（40℃）。在磨煤机热态运行时，喷射油粘度有所降低，不能够在大小齿轮表面形成有效的润滑油膜，负载运行过程大小齿轮金属表面直接接触摩擦，造成小齿轮表面出现严重磨损。

二、磨煤机大小齿轮故障处理对策

（一）齿轮的点蚀

点蚀是由于金属疲劳而造成的，所以常把点蚀称为“疲劳点蚀”。磨煤机运行一段时间后，齿面变化的接触应力超过一定应力循环次数下的齿面接触疲劳极限时，表面就会产生疲劳裂纹。它的扩展导致表面层小块金属剥落，形成许多均匀的小坑，其直径一般不大于φ3mm，正常点蚀出现在靠齿节线的齿根部分，点蚀如果继续扩大，靠近节线齿根部分的点蚀愈来愈严重，会使整个齿面都布满小坑连接成片形成片蚀，则有可能会导致齿轮失效报废，产生点蚀的原因是齿轮润滑效果差，润滑不匀。解决方法是增加齿轮润滑，对磨煤机大齿轮进行喷射润滑，改进后，齿轮润滑效果改善良好，点蚀的现象基本已消除。

（二）齿轮的胶合

对于传动齿轮容易出现胶合，胶合会加速齿轮的磨损，进而引起运转振动。影响胶合的主要因素很多，诸如传动形式、啮合状态、载荷情况、材料和热处理、速度、温度、润滑条件、齿面粗糙度等。对于已选型好的磨机齿轮，设备本身的模数、齿轮的啮合角这些因素我们都不再去考虑，而后期改善胶合主要是对润滑油的选择。粘度越高的润滑油对齿轮抗胶合能力亦强，试验表明最重的油比最轻的油，其抗胶合能力高3.2倍。通过厂家几年的实际使用，总结出#680齿轮油对齿轮抗胶合有很大的效果。

（三）椭圆度增大

大齿圈装配好后的整体性能，随着连接螺栓的松紧而发生改变，对口接合面的联接不易保证理想的要求，经常松动，甚至出现螺栓折断、大齿对口接合面张口等，当大齿圈对口联接松动时，会使大齿圈的椭圆度增大，进而引起啮合节线的变动。这个问题对这种联接是经常出现的问题，开始时是螺栓经常松动折断及大小齿产生撞击声，经加紧螺栓处理后消除，但经过多次处理后，对接合面处发出的大小齿撞击声逐渐变得无法消除，初期判断为齿面的啮合不良，但在齿面打磨处理后依然无法改善。而大齿圈圆度的变化数值很小，无法测量，对故障的判断造成了较大的难度。我们的经验就是对合口的间隙用塞尺测量，当齿根接合口0.20mm塞尺能塞入值在30mm以上时，就应当考虑大齿圈的圆度已经发生了变化。这时应当放松磨机筒体与大齿圈的连接螺丝，拔出大齿圈与筒体的定位锥杆，进行调圆处理。最后锁紧定位螺丝进行试转，确认消除撞击声后重新铰出大齿圈与筒体的定位锥杆孔，配上穿梢。为防止大齿圈的对合螺栓松动再次产生大齿圈失圆，对大齿圈的对合联接螺栓进行加热安装，经处理后磨煤机运行十分稳定，运行未发生大齿圈失圆的情况。

三、结束语

磨煤机大小齿轮的正常啮合运转，对喷淋油粘度、油脂成份以及喷淋的时间，都有很高的要求，选择合理的润滑油，可以提高经济性，减少污染，消除或减少齿轮可能出现的一些缺陷.保证设备长周期安全运行。

参考文献：

[1]江旭昌.磨煤机减速机推力瓦损毁事故分析及处理[J].科技与企业，2014.

[2]辛小平.对剖分式齿轮连接螺栓频繁断裂的分析处理[J].企业文化，2015.