直交弧齒錐齒輪減速機(jī)修復(fù)的嘗試

2024-01-17

吳新甫

隨著水泥生產(chǎn)設(shè)備大型化,為保證物料提升設(shè)備的可靠性和減少傳動(dòng)系統(tǒng)所占用空間,提升機(jī)配置的減速機(jī)目前普遍選用直交圓柱齒輪減速機(jī),如大型板鏈提升機(jī)、生料入窯提升機(jī)上,而且一般選用進(jìn)口減速機(jī),這類減速機(jī)造價(jià)昂貴,一旦發(fā)生故障,減速機(jī)制造廠家又往往要求整機(jī)拆卸下來(lái),返廠維修,整個(gè)修理加上往返運(yùn)輸時(shí)間一般需要15~20d。如果減速機(jī)在水泥生產(chǎn)旺季時(shí)發(fā)生故障,對(duì)正常生產(chǎn)影響很大。2014年10月正值水泥生產(chǎn)旺季,SJ公司生料工段NSE1000提升機(jī)減速機(jī)發(fā)生故障,為了盡量減少故障對(duì)生產(chǎn)的影響,我們嘗試對(duì)該減速機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修復(fù),并獲得成功,避免了故障對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)造成重大的損失。

1 減速機(jī)故障現(xiàn)象及部位

NSE1000-28m提升機(jī)技術(shù)參數(shù):輸送能力為850t/h(1000t/h),輸送高度為28.5m,電動(dòng)機(jī)功率為132kW,減速機(jī)型號(hào)為B3HH14D-90 (帶載輔傳18.5kW),減速機(jī)品牌為FLENDER(弗蘭德)。

減速機(jī)在正常帶載運(yùn)行時(shí)聲音異常,出現(xiàn)有節(jié)奏、低沉的嘯叫聲。減速機(jī)殼體明顯溫度高,用紅外線測(cè)溫槍測(cè)量,殼體表面溫度達(dá)到58~65℃。停機(jī)拆開(kāi)減速機(jī)檢視孔發(fā)現(xiàn),減速機(jī)一級(jí)錐齒輪嚙合異常,表現(xiàn)為:在小錐齒輪工作面上出現(xiàn)明顯壓傷和輕微的點(diǎn)蝕現(xiàn)象。僅僅運(yùn)行12d,重新開(kāi)檢視孔檢查,減速機(jī)一級(jí)圓錐齒輪齒面出現(xiàn)明顯剝落、崩齒現(xiàn)象,減速機(jī)已處于非常危險(xiǎn)的工作狀態(tài)。經(jīng)過(guò)詳細(xì)檢查,二級(jí)斜齒輪副、三級(jí)斜齒輪副工作面正常,沒(méi)有損壞現(xiàn)象。故障剛發(fā)生時(shí)及運(yùn)行12d后的照片見(jiàn)圖1。

圖1 故障發(fā)生時(shí)及帶病運(yùn)行12d后的照片

2 故障初步判斷及對(duì)策

從2011年投產(chǎn)以來(lái),該減速機(jī)一直正常運(yùn)行,從目前檢查情況看,減速機(jī)一級(jí)嚙合齒輪副或軸承已經(jīng)產(chǎn)生了嚴(yán)重故障 。減速機(jī)必須檢修,否則,整臺(tái)減速機(jī)面臨報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。由于正處于水泥銷售旺季,為保證維修質(zhì)量,減速機(jī)制造廠一再要求返廠大修,如果返廠大修,停機(jī)時(shí)間需要12d。經(jīng)過(guò)研究討論,為盡量減少故障對(duì)生產(chǎn)的影響,且我公司有維修國(guó)產(chǎn)同類型減速機(jī)的經(jīng)驗(yàn),故決定嘗試修復(fù)該減速機(jī)。減速機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖2。

圖2 減速機(jī)結(jié)構(gòu)示意

1.圓錐滾子軸承;2.調(diào)心滾子軸承

3 維修方案的確定

減速機(jī)與提升機(jī)主軸連接方式為:減速機(jī)輸出空心軸套掛在提升機(jī)頭輪主軸上。減速機(jī)箱體為上下剖分式,在維修過(guò)程中,可方便拆下減速機(jī)箱體上蓋。

維修難點(diǎn)有兩個(gè):

1)經(jīng)過(guò)查閱資料可知,該減速機(jī)一級(jí)齒輪為格利森制弧齒錐齒輪傳動(dòng),如何調(diào)整好這對(duì)齒輪副正確嚙合是檢修的關(guān)鍵點(diǎn)。據(jù)了解,某公司同類型減速機(jī)因檢修不當(dāng),減速機(jī)檢修后運(yùn)行僅20d,這對(duì)齒輪副就報(bào)廢了。為此,我們查閱資料和咨詢有關(guān)專家,得出該齒輪副調(diào)整的要求是:一級(jí)齒軸軸向竄動(dòng)量:0.01~0.035mm,兩圓錐齒輪齒側(cè)間隙為:0.03~0.05mm,在輕載情況下,兩圓錐齒輪接觸區(qū)的長(zhǎng)度約為齒寬的一半,接觸區(qū)位于齒寬中間,稍靠近齒輪小端位置。在小齒輪齒上,接觸區(qū)應(yīng)稍微靠近齒頂,在大圓錐齒輪上,接觸區(qū)應(yīng)稍微靠近齒根。

2)減速機(jī)齒輪副調(diào)整結(jié)束后,要求手動(dòng)盤車,整個(gè)減速機(jī)應(yīng)靈活運(yùn)行。由于該減速機(jī)輸出軸是套掛在提升機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸上,檢修后,因提升機(jī)鏈條、鏈斗自重很大,如果手動(dòng)盤車,會(huì)非常困難,即使通過(guò)輔傳盤動(dòng)減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),也無(wú)法確定減速機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。經(jīng)過(guò)討論,有兩種維修方案。

第一種維修方案為:將整個(gè)減速機(jī)從提升機(jī)主軸上拆下來(lái)維修,雖然解決了手動(dòng)盤車問(wèn)題,但這個(gè)維修方案會(huì)大大延長(zhǎng)維修時(shí)間,很有可能影響到窯連續(xù)運(yùn)行。

第二種維修方案為:減速機(jī)開(kāi)箱后,臨時(shí)將三級(jí)齒軸軸系吊出箱體,先調(diào)整好一、二級(jí)圓錐齒輪副符合嚙合要求后,然后回裝三級(jí)齒軸軸系,一、二、三級(jí)軸系全部重裝后,根據(jù)二、三級(jí)斜齒輪接觸情況,對(duì)三級(jí)齒輪軸進(jìn)行必要調(diào)整,符合一般斜齒輪接觸要求。經(jīng)過(guò)研究討論,確定采用第二種維修方案。

4 維修配件、工具準(zhǔn)備及方案實(shí)施

根據(jù)該減速機(jī)故障發(fā)展?fàn)顩r,我們積極和設(shè)備制造廠專家溝通,根據(jù)專家意見(jiàn)準(zhǔn)備好維修所需配件:小圓錐齒輪軸系、軸承、油封;調(diào)整一級(jí)齒軸軸承、二級(jí)齒軸軸承所需各種厚度薄鋼墊片(0.02mm厚、0.05mm厚、0.10mm厚)、百分表、紅丹粉?,F(xiàn)場(chǎng)解體減速機(jī)所需的千斤頂、手拉葫蘆、撬棍等。

1)維修備件采購(gòu)到位后,保持生料均化庫(kù)處于滿庫(kù)狀態(tài),計(jì)劃生料磨停機(jī)20h,維修減速機(jī)。

2)在拆卸減速機(jī)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)二級(jí)齒軸兩圓錐滾子軸承的滾子、滾道磨損嚴(yán)重,是減速機(jī)產(chǎn)生故障的根本原因,更換二級(jí)齒軸兩圓錐滾子。

3)調(diào)整弧齒錐齒輪副過(guò)程:先把一級(jí)高速齒軸裝入箱體,通過(guò)調(diào)整軸上螺母及墊片,調(diào)整其軸向竄動(dòng)量為0.03mm﹔然后裝入二級(jí)大錐齒輪,通過(guò)調(diào)整二級(jí)齒軸兩圓錐滾子兩側(cè)的薄墊片來(lái)調(diào)整大、小錐齒輪的嚙合狀態(tài)。在不蓋減速機(jī)上蓋的情況下,一級(jí)齒軸、二級(jí)齒軸的軸承端蓋要臨時(shí)裝在下箱體上,方便軸承調(diào)整。齒側(cè)間隙的檢查:固定好一級(jí)高速齒軸,然后在適當(dāng)位置安裝一只百分表,轉(zhuǎn)動(dòng)大錐齒輪,檢查齒側(cè)間隙。齒側(cè)間隙基本合格后,在小錐齒輪工作面上涂上紅丹油,轉(zhuǎn)動(dòng)大、小錐齒輪,檢查齒面接觸情況。調(diào)整結(jié)束后,手動(dòng)盤車,大、小錐齒輪應(yīng)正、反運(yùn)轉(zhuǎn)自如。

4)調(diào)整后錐齒輪副嚙合參數(shù):一級(jí)齒軸軸向竄動(dòng)量:0.02mm,兩圓錐齒輪齒側(cè)間隙為:0.05mm。齒面接觸情況:兩圓錐齒輪接觸區(qū)的長(zhǎng)度約為齒寬70%,接觸區(qū)位于齒寬中間略靠小端位置。

5)在不裝三級(jí)齒軸的情況下,蓋上減速機(jī)上蓋,把緊減速機(jī)上、下蓋(裝一半連接螺栓)軸承端蓋,手動(dòng)正反轉(zhuǎn)動(dòng)錐齒輪副,用著色法檢查齒面接觸情況,同時(shí)錐齒輪副應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)非常靈活,無(wú)任何阻滯現(xiàn)象。

6)重新拆下上蓋回裝三級(jí)齒軸系,然后按通用檢修規(guī)范,將減速機(jī)全部組裝好,整個(gè)維修時(shí)間為16h,比計(jì)劃時(shí)間縮短了4h。

5 減速機(jī)試車及運(yùn)行

1)減速機(jī)檢修結(jié)束后,按規(guī)定加好潤(rùn)滑油,即進(jìn)行提升機(jī)空車試運(yùn)行,試運(yùn)行時(shí)間1h,檢查減速機(jī)振動(dòng)值、噪音、溫升均正常。隨即提升機(jī)投入正常生產(chǎn)。

2)由于是一對(duì)新弧齒錐齒輪工作,為了讓新齒輪進(jìn)行跑合,生料輥壓機(jī)投料量由正常的290t/h左右降為260t/h,減速機(jī)在帶載運(yùn)行的情況下,低沉的嘯叫聲消失,減速機(jī)殼體溫度為48~50℃。

3)正常生產(chǎn)8d后,開(kāi)減速機(jī)檢視孔檢查,減速機(jī)各齒輪嚙合正常,因此,生料輥壓機(jī)投料量恢復(fù)到290t/h。

4)在隨后的生產(chǎn)過(guò)程中,遇生料滿庫(kù),要求開(kāi)檢視孔檢查減速機(jī)運(yùn)行情況,運(yùn)行30d后,錐齒輪副嚙合情況見(jiàn)圖3。

圖3 運(yùn)行30d后圓錐齒輪副照片

6 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)近1年的連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行,減速機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)(為確保該減速機(jī)正常運(yùn)行,2015年9月停產(chǎn)期間,該減速機(jī)返廠進(jìn)行保養(yǎng)性維修)。這次減速機(jī)事故的處理,避免了公司大的經(jīng)濟(jì)損失,提高了應(yīng)對(duì)設(shè)備突發(fā)事故的能力,對(duì)降低生產(chǎn)成本有積極作用。

來(lái)源:《水泥》

(版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有)

1