淺談磨機大小齒輪安裝運行中濺油引起的異響現(xiàn)象

1、淺談磨機大小齒輪安裝運行中濺油引起的異響現(xiàn)象何愛國 山東魯碧建材有限公司鳳城分公司 271103摘要：引起磨機主傳動大小齒輪異響的因素有很多，我們從主傳動系統(tǒng)的振動、溫度、設(shè)備安裝誤差變化等方面未找到原因，最后從設(shè)備潤滑方面找到了突破口，查找到大小齒輪異響的根源。這就要求我們在排查日常設(shè)備故障因素時考慮全面、細(xì)致入微，只有這樣才能更好的提高設(shè)備管理水平。關(guān)鍵詞：濺油 油位 粘度 腔室0 引言我公司有3.2m13m邊緣傳動開路水泥磨機1臺，主傳動配套電機YR1600-8/1730 1600KW ，電機轉(zhuǎn)速740rpm,主減速機為重齒JD900單級傳動，i=5.6，磨機轉(zhuǎn)速17.6r/min,小齒

2、輪轉(zhuǎn)速132 r/min，屬于半開式漸開線直齒圓柱齒輪傳動，采用開式齒輪油浸油式潤滑，油池位置在大齒輪下面，齒輪罩結(jié)構(gòu)完整，密封性好。（齒輪潤滑方式如圖1所示）圖1我公司于13年春節(jié)期間更換了磨機大小齒輪。大小齒圈安裝完畢以后，先是空磨試運轉(zhuǎn)8小時，依次裝入設(shè)計裝載量的1/3研磨體運轉(zhuǎn)8小時，裝入設(shè)計裝載量的2/3研磨體運轉(zhuǎn)16小時，裝入設(shè)計裝載量的全部研磨體運轉(zhuǎn)24小時，磨機在試運轉(zhuǎn)時同時加入了適量的物料。從磨機試運行情況來看，磨機大小齒輪處運轉(zhuǎn)一直正常，無異響發(fā)出。試運轉(zhuǎn)結(jié)束后磨機帶物料運行，運行48小時后，磨機磨機大小齒輪處運轉(zhuǎn)一直正常，無異響發(fā)出。停機對磨機進(jìn)行認(rèn)真檢查后，再次開機，開

3、機1小時后，小齒輪處開始有異響傳出。為找到異響源頭，我們將大小齒圈油箱密封蓋的一側(cè)打開，在磨機正常運轉(zhuǎn)的前提下，查找異響源頭，通過現(xiàn)場觀察齒圈異響有如下特點：初期異響存在不規(guī)則性，異響時有時無，異響發(fā)生時伴隨有較大的“咔嚓”聲響，運行30分鐘左右，齒圈整圈都存在異響。通過反復(fù)幾次磨機開停機，齒圈異響一直沒有消失。1 查找異響因素由于一直沒有找到異響源頭，我們本著判斷故障由易到難的原則，分別從振動、溫度、相關(guān)項目及安裝精度入手，對可能引起齒圈異響的各種因素逐一排查。1.1 振動因素 我們在整個傳動系統(tǒng)的每個節(jié)點上都設(shè)置了振動監(jiān)測點，讓磨機在異響狀態(tài)下運轉(zhuǎn)了2小時，通過振動檢測設(shè)備對各監(jiān)測點的振動

4、情況進(jìn)行了檢測，同時與磨機正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對，檢測比對結(jié)果如表1所示。設(shè)備點測點振動位移量mm振動加速度低頻m/s2正常異響正常異響傳動小齒輪右側(cè)軸承座軸承座表面0.0120.0143.43.5軸承端蓋處0.0140.0153.83.7傳動小齒輪左側(cè)軸承座軸承座表面0.0130.0163.53.6軸承端蓋處0.0130.0173.63.6減速機輸出端軸承端蓋上部0.0170.0174.04.3軸承端蓋下部0.0180.0194.24.4減速機輸入端軸承端蓋上部0.0200.0214.54.5軸承端蓋下部0.0210.0204.74.8電機負(fù)荷端電機軸瓦0.0190.0204.1

5、4.1電機軸瓦端蓋0.0200.0205.05.1電機自由端電機軸瓦0.0160.0153.13.2電機軸瓦端蓋0.0180.0194.54.4表1通過以上檢測數(shù)據(jù)的分析來看，各設(shè)備檢測點的振動數(shù)據(jù)均未發(fā)生大的變化，這就說明大小齒輪在嚙合時傳出的異響并非由傳動系統(tǒng)振動引起。1.2 溫度因素在對磨機傳動系統(tǒng)的各振動點進(jìn)行檢測的過程中，我們同時在整個傳動系統(tǒng)的每個節(jié)點上設(shè)置了溫度監(jiān)測點，通過測溫設(shè)備對各監(jiān)測點的溫度情況進(jìn)行了檢測，同時與正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對，檢測比對結(jié)果如表2所示。設(shè)備點測點正常狀態(tài)溫度異響時溫度傳動小齒輪右側(cè)軸承座軸承座齒輪軸連接處31.431.7軸承端蓋處32.1

6、32.3傳動小齒輪左側(cè)軸承座軸承座齒輪軸連接處35.635.8軸承端蓋處34.235.0減速機輸出端輸出軸41.241.2軸承端蓋處41.641.5減速機輸入端輸出軸38.138.2軸承端蓋處37.637.2電機負(fù)荷端電機軸瓦50.650.5電機軸瓦端蓋45.345.0電機自由端電機軸瓦49.645.0電機軸瓦端蓋45.144.5傳動大齒圈齒圈對口處點132.533.0齒圈對口處點231.932.0表2通過以上檢測數(shù)據(jù)的分析來看，磨機在運轉(zhuǎn)過程中，各設(shè)備檢測點的溫度數(shù)據(jù)也均未發(fā)生大的變化，這也說明大小齒輪在嚙合時傳出的異響并非由傳動系統(tǒng)溫度變化引起。1.3 相關(guān)項目（1）檢查大齒輪結(jié)合面及雙頭

7、把合螺栓是否緊固；定位銷是否松動斷裂；大齒輪與筒體連接周圈螺栓是否松動。（2）檢查小齒輪兩端軸承的滾珠、保持架是否完好，同時測量軸承徑向游隙是否在誤差范圍之內(nèi)。（參照GB/T 4604-93）（3）認(rèn)真檢查大小齒輪齒面及頂隙位置是否有異物存在；大小齒輪各齒是否有點蝕嚴(yán)重、斷齒現(xiàn)象。（4）檢查小齒輪緊固漲緊套周圈螺栓有無松動（我廠小齒輪為漲緊套緊固方式）。（5）檢查大小齒輪嚙合面，通過肉眼觀察接觸面，齒高接觸面積是否大于50%，齒寬接觸面積是否大于70%。現(xiàn)場通過對以上項目的認(rèn)真檢查，均未發(fā)現(xiàn)有異常的情況發(fā)生。1.4 安裝精度從安裝誤差角度來查找問題，參照齒圈安裝時安裝誤差，大齒輪與磨機筒體組對

8、過程中同心度誤差0.05mm，對口間隙0.03mm，對口間隙深度40mm，對口齒節(jié)距0.1m。大齒輪找正時，徑向跳動1.5mm，軸向跳動1mm。小齒輪找正時，頂隙為9.5mm(直齒正常頂隙0.25M+3mm,M為模數(shù)，我廠齒輪模數(shù)為28)，小齒輪兩側(cè)的側(cè)隙偏差0.05mm。通過拆除大齒圈護罩，利用百分表、塞尺等工具，對以上相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新測定，測定數(shù)據(jù)均在安裝誤差允許范圍之內(nèi)。（大齒輪簡圖如圖2所示）我 我圖2通過對上述各項目的逐一認(rèn)真檢查并逐項排除后，大小齒輪嚙合時異響依舊存在。查找不出異響的原因，這也給我們技術(shù)和設(shè)備管理人員帶來很大的困惑。1.5 關(guān)鍵因素通過對現(xiàn)場再次細(xì)致觀察，我們發(fā)現(xiàn)

9、大齒輪罩下存在油位過高的現(xiàn)象，此時的油位已漫過齒輪齒根部以上200mm左右，同時通過用兩手指沾取少量齒輪油輕微碾壓拉伸的辦法，發(fā)現(xiàn)油池中齒輪油有粘度明顯下降的現(xiàn)象。經(jīng)過后面認(rèn)真的分析我們確定齒輪油位高和油粘度下降這兩方面因素就是引起大小齒圈嚙合異響的直接原因。2 引起異響因素的的分析：大小齒輪在高速、高負(fù)荷(磨機轉(zhuǎn)速17.6rpm,小齒輪轉(zhuǎn)速132 rpm,磨機自重及研磨體240t左右)運行時，大小齒輪高速嚙合（大小齒輪嚙合示意簡如圖3所示）并在其頂隙的空間中伴隨有齒輪油的吸入和噴出，而當(dāng)齒輪油過量并且粘度下降時，此時齒輪油極易形成流態(tài)并快速充滿頂隙位置的腔室，齒輪油在大小齒輪的高速擠壓下噴射

10、而出，會傳出較大異響。對試運行期間為何未發(fā)生大小齒輪嚙合異響現(xiàn)象，分析如下：試運行期間正值冬季，外界氣溫較低，齒輪油在低溫環(huán)境下粘度高，雖然大齒輪罩下油位較高，即使是大小齒輪運行一段時間后油溫有所升高的前提下，大齒輪從齒輪罩油箱所帶油量仍偏少，大小齒輪嚙合時在頂隙（9.5mm左右）范圍內(nèi)所形成的腔室內(nèi)齒輪油較少，齒輪油不能全部充滿腔室，大小齒輪高速擠壓齒輪油時不會有噴射現(xiàn)象發(fā)生。但是正常生產(chǎn)后伴隨著外界氣溫的不斷回升，油池內(nèi)齒輪油油位有所升高以及大小齒輪運行帶來的油溫升高，大小齒輪嚙合在頂隙范圍內(nèi)所形成的腔室內(nèi)潤滑油較多，開始全部充滿腔室，導(dǎo)致了濺油現(xiàn)象的發(fā)生。圖33 解決方案：首先合理控制大

11、齒輪罩下齒輪油油位，經(jīng)過反復(fù)實踐后，我廠將油位控制在漫過齒輪齒根以上20mm30mm左右位置，同時更換更高粘度的極壓開式齒輪油作為大小齒輪嚙合部位的潤滑油來解決油品粘度下降的問題，在齒圈未發(fā)生異響時我廠采用320#開式齒輪油，后采用460#開式齒輪油(油品比對數(shù)據(jù)如圖4所示)，更換油品后，齒輪油的粘度得到了大的提升，解決了齒輪油易成流態(tài)的問題，有效避免了濺油現(xiàn)象的再發(fā)生。同時大小齒圈在齒面嚙合和油膜方面也有了較好的提升，更有利于大小齒圈的穩(wěn)定運行。參數(shù) 油品320#460#基礎(chǔ)油的運動粘度100 mm2/s48.061.0表觀粘度 -18 P1500020500密度 15 kg/l1.0781.080四球極壓實驗燒結(jié)負(fù)載 kg負(fù)載磨損指數(shù) kg800110800120四球極壓實驗?zāi)ズ壑睆?mm0.670.67Falex連續(xù)負(fù)載失效負(fù)載 kg