对原料立磨减速机断齿的原因分析与处理.doc

PAGE  PAGE 11 原料立磨减速机断齿原因分析与预防处理 任永刚、张浩云、胡学成、刘红军 、李建军 河南同力水泥股份有限公司 450008 摘要：原料立磨减速机是立磨安全运行的心脏，避免原料立磨减速机发生断齿事故是企业实现良好经济效益的关键环节，对原料立磨减速机断齿原因的分析和预防处理，能够实现减速机的安全运行。 关键词：原料立磨 减速机 弧齿锥齿轮 啮合 窜动 断齿 2011年《水泥技术》第一期 前言：2008年以前的5000t/d水泥熟料生产线配用的原料立磨减速机，多配用FLENDER减速机，近几年曾发生减速机一级弧齿锥齿轮副断齿事故。笔者参与处理过两起KMPS675减速机一级齿轮副弧齿锥齿轮断齿事故。现将事故原因与预防措施阐述如下。 KMPS675减速机结构图 图1：从左到右注释：1圆柱滚子轴承；2推力滚子轴承；3轴承固定套；4调心滚子轴承；5减速机弧??小锥齿轮；6减速机弧齿大锥齿轮 立磨减速机齿轮断齿状况 2.1 A企业减速机齿轮断齿情况：A企业巡检工在发现减速机运行声音异常后及时上报，停机检查发现减速机弧齿大锥齿轮断齿，由于发现及时没有造成弧齿小锥齿轮损坏，断齿照片如图2-图3： 图2：A企业减速机弧齿大锥齿轮断齿 图3：A企业减速机弧齿大锥齿轮断掉齿型照片 2.2 B企业减速机齿轮断齿情况： B企业减速机断齿是在设备计划检修时打开减速机观察孔发现的，由于发现不及时，造成减速机弧齿锥齿轮副出现不同程度的损坏。断齿照片如图3-图7。 图4：B企业减速机弧齿小锥齿轮断齿 图5：B企业减速机弧齿大锥齿轮断齿 : 图6：B企业减速机弧齿大锥齿轮断掉齿型 图7：B企业减速机弧齿大锥齿轮断齿状况 2.3 现场情况：对两起减速机断齿事故现场检查，都存在减速机输入轴的轴向窜动，实测A企业减速机输入轴的窜动量1.56mm；B企业减速机输入轴的窜动量2.3mm。在B企业减速机发生齿轮断齿后，对另外2台KMPS675减速机检查，发现减速机输入轴的轴向窜动量分别是1.86和2.0mm，但没有出现断齿现象。 2.4 齿轮断齿特点： 破坏断面不规则，如图3和图6；受力面断裂高度低于非受力面；断面材质较致密、没有杂质；断齿多发生在弧齿大锥齿轮上，弧齿小锥齿轮损伤较轻。B企业减速机由于断齿后发现不及时造成齿轮副的较严重破坏。 2.5 断面硬度检测情况：对图3和图6齿轮断面的硬度检测结果：齿表面HRC60-HRC61，距齿表面2.5mm向中部的断面硬度为HRC58- HRC55。 2.6对A企业减速机啮合齿轮着色检查情况：着色后用辅传转动检查，空载情况下小齿轮啮合长度只有齿长的45%左右。照片如图8。 图8：A企业减速机弧齿小锥齿轮没调整轴向间隙前的着色啮合图 拆卸减速机高速轴检查情况： 图9：轴承压紧螺母稳钉正常 图10：轴肩有磨损痕迹 图11：:轴承间的固定套端面由磨损 图12：调心滚子轴承端面轻微磨痕 减速机输入轴和大伞齿轮上的轴承完好，压紧轴承的螺母没有松动（图9）；弧齿小锥齿轮轴肩有轻微磨损（图10）；推力滚子轴承与调心滚子轴承间的固定套端面有轻微磨损痕迹（图11）；调心滚子轴承和弧齿小锥齿轮轴肩端面发现磨损痕迹（图12）。经对折缷部件进行检测：A企业减速机高速轴部件实际累计磨损量0.26 mm；B企业减速机高速轴部件实际累计磨损量 0.3mm。轴上部件除调心滚子轴承被扒掉外，其他部件拆卸较为方便。 3、减速机一级齿轮副相关参数： 3.1减速机一级齿轮副齿型参数：据制造商介绍，减速机一级齿轮副转动安全系数2.5，减速机整机安全系数2.0；生产中允许输入轴产生轴向窜动量≤0.2mm。 3.2现场检测参数：为测出一级齿轮副齿轮总的啮合重合度，测量的相关数据为：小齿轮齿宽b:185mm，小锥齿轮齿数Z1:21个、大锥齿轮齿数Z2:43个，小锥齿轮大端直径约da 537.7mm；大端齿高约39.5mm、小端齿高约39.5mm；小齿顶圆锥角δ1约26°（用90°减去轴端面与锥轴线交角）;大齿顶圆锥角δ2约64°;齿宽中点螺旋角βm约为32.7°（齿宽中点有车道痕迹，轴中心线与齿宽中点螺旋的切线的交角）。 3.3计算齿轮啮合的总重合度： 大端分度圆直径d≈537.7-2×39.5÷2.25×1·Cos26=506.13mm（暂依据洛-卡氏等高齿型，齿顶高系数1.0、齿顶隙系数0.25计算） 大端模数M=d/Z≈24.10（与实际值会有偏差）；分锥角δ1= 26°； 当量齿数Zv1=Z1÷(Cosδ1·Cos3βm)=21÷(0.8988×0.5899)=39.61 当量齿数Zv2=Z2÷