磨煤機(jī)開(kāi)式齒輪異常故障淺析

【摘要】針對(duì)磨煤機(jī)齒面出現(xiàn)磨損、點(diǎn)蝕、剝落現(xiàn)象，從齒面溫度、振動(dòng)情況、齒面情況等方面進(jìn)行總結(jié)，經(jīng)過(guò)多個(gè)角度考察，建議更換潤(rùn)滑油種類(lèi)。

【關(guān)鍵詞】磨煤機(jī)；齒輪；異常；淺析

0.概述

某電廠制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)為BBD4062A型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)，大小齒輪模數(shù)25MM，大齒數(shù)228，小齒輪齒數(shù)29，輸出功率1600KW，輸入轉(zhuǎn)速993，傳動(dòng)比7.658，#4爐96年8月份投產(chǎn)，#5爐2007年12月投運(yùn)，#6爐2009年7月投運(yùn)，磨煤機(jī)大小齒輪使用的噴灑系統(tǒng)為FarVal公司生產(chǎn)的干油噴射器，方式為雙線水平重疊。潤(rùn)滑劑為重負(fù)荷齒輪潤(rùn)滑劑，運(yùn)動(dòng)粘度8000厘斯，20分鐘一次，冬天2分鐘一個(gè)行程，夏天一分鐘一個(gè)行程，用量180Kg/臺(tái)，9臺(tái)磨機(jī)自投運(yùn)以來(lái)由于公司的負(fù)荷較高，單臺(tái)設(shè)備的年運(yùn)行小時(shí)達(dá)7500小時(shí)以上，大齒輪及小齒輪出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的一系列問(wèn)題，故障主要為齒面出現(xiàn)磨損、點(diǎn)蝕、剝落、塑性變形等現(xiàn)象，具體分析如下：

1.故障分析

通過(guò)兩次分別對(duì)大小齒的齒面狀況、小齒輪軸承座的振動(dòng)、齒面的溫度等進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)，9臺(tái)磨煤機(jī)中，以5#鍋爐B煤磨機(jī)的運(yùn)行狀況作出如下總結(jié)。

1.1齒面溫度

齒面中部溫度比兩端溫度要高，中間位置溫度在58℃，溫度最高，其余四點(diǎn)溫度分別為55℃，53℃，齒面局部溫差在5℃。從溫度情況上看，載荷主要集中在齒輪中部。

1.2振動(dòng)狀況

水平方向已經(jīng)達(dá)到ISO 2372振動(dòng)管制標(biāo)準(zhǔn)的D級(jí)，長(zhǎng)期下去有可能引起設(shè)備的損壞，水平方向產(chǎn)生振動(dòng)較大原因：大小齒輪的嚙合狀態(tài)不良。除自由端軸向振動(dòng)符合標(biāo)準(zhǔn)，其余振動(dòng)值偏大。

1.3齒輪的損傷情況

1.3.1小齒

齒面中間部位接觸應(yīng)力較大，可能由于制造誤差或局部熱變形造成的局部承載力過(guò)大。在齒面中間部位出現(xiàn)局部塑性變形，齒頂中間部位出現(xiàn)嚴(yán)重擦傷；在節(jié)園下方位置出現(xiàn)較嚴(yán)重的擴(kuò)展性點(diǎn)蝕，片狀剝落。部分齒根有干涉現(xiàn)象，需靜態(tài)擦齒確認(rèn)。整個(gè)齒面油膜覆蓋很不理想，齒面磨損較嚴(yán)重。不排除小齒兩端已形成磨損臺(tái)階，齒頂與齒根都出現(xiàn)明顯的磨損。

1.3.2大齒

大齒中間部位與小齒承載區(qū)域較大位置相對(duì)應(yīng)，滾動(dòng)磨痕明顯，需停機(jī)確認(rèn)。在大齒靠近驅(qū)動(dòng)端位置大齒齒面出現(xiàn)疑似膠合。在大齒中間部位出現(xiàn)片狀點(diǎn)蝕與剝落，齒面整體磨損較嚴(yán)重。

2.針對(duì)以上情況需要采取以下措施

2.1停機(jī)檢修時(shí)清洗檢查大小齒，確認(rèn)齒輪的磨損量確認(rèn)齒面實(shí)際損傷情況。

2.2對(duì)大小齒輪配合進(jìn)行檢查，如徑跳和端跳，確認(rèn)嚙合時(shí)可能的動(dòng)態(tài)變化程度。

2.3開(kāi)式齒輪因齒面承受極高的應(yīng)力作用；齒輪副通常處于混合摩擦狀態(tài)（啟動(dòng)、停機(jī)期間、剪切力過(guò)大、沖擊載荷等），除在節(jié)園位置為滾動(dòng)摩擦之外，在其嚙合的過(guò)程中還存在大量的滑動(dòng)摩擦。因此，要想有效的潤(rùn)滑保護(hù)，延長(zhǎng)齒輪使用壽命，減少備件損耗、停機(jī)損失，提高設(shè)備的作業(yè)穩(wěn)定性，開(kāi)式齒輪必須采用合適的潤(rùn)滑劑和合理的潤(rùn)滑方法。根據(jù)開(kāi)式齒輪低速、重載等工況，采取的操作潤(rùn)滑劑應(yīng)具有以下特性：

①良好的抗磨損性能→可最大限度地保護(hù)齒面，防止齒面受損。

②經(jīng)濟(jì)實(shí)用性→用量少，成本低。

③環(huán)保性→符合環(huán)境要求。

④良好的粘附性能→保障持久的潤(rùn)滑能力。

⑤強(qiáng)勁的承載能力→在極壓條件下仍能形成完整的潤(rùn)滑油膜覆蓋。

⑥安全可靠性→當(dāng)噴灑系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，固體添加劑（如石墨等）能夠起到緊急潤(rùn)滑作用。

公司自2011年經(jīng)過(guò)多方考察，選用了自動(dòng)噴灑系統(tǒng)專(zhuān)用開(kāi)式齒輪潤(rùn)滑脂：此類(lèi)潤(rùn)滑脂有如下特點(diǎn)：

40℃時(shí)的基礎(chǔ)油黏度為10，000厘斯以上，能形成足夠的潤(rùn)滑油膜，起到很好的“軟墊”保護(hù)作用，有效保護(hù)齒面，其含有10%固體潤(rùn)滑劑（石墨）和EP添加劑的共同作用有效地解決邊界摩擦以及沖擊載荷，短時(shí)過(guò)載等一系列緊急潤(rùn)滑問(wèn)題；其黏附性能有效避免在嚙合過(guò)程中由于被甩掉/擠掉而產(chǎn)生的潤(rùn)滑不足問(wèn)題；抗極壓性能（四鋼球焊接負(fù)荷＞800公斤），有效避免疲勞點(diǎn)蝕和剝落現(xiàn)象的產(chǎn)生和擴(kuò)展。FZG載荷等級(jí)大于12和極低的磨耗比（磨損量小于0.2毫克/Kw.h），有效地避免點(diǎn)蝕、剝落、擦傷、磨損等損傷的進(jìn)一步擴(kuò)展。另外，潤(rùn)滑脂獨(dú)具的觸變性能（受到外力或溫度作用時(shí)表現(xiàn)為流體，當(dāng)外力去除時(shí)又恢復(fù)為原有的狀態(tài)），最大限度的防治了泄漏問(wèn)題，避免了環(huán)境的污染、油品的浪費(fèi)和相關(guān)可能帶來(lái)的其他危害。

自2011年更換油品后，經(jīng)過(guò)多次的調(diào)試將噴淋時(shí)間調(diào)整，30分鐘噴淋一次，用量100公斤/月，啟磨初期，加大噴油量，手動(dòng)減短噴油時(shí)間。通過(guò)多次的在線監(jiān)測(cè)，停磨后的檢查，齒輪的磨損、點(diǎn)蝕、剝落、塑性變形等損傷明顯得到控制，齒輪運(yùn)行正常的磨煤機(jī)沒(méi)有出現(xiàn)異常，延長(zhǎng)了齒輪的使用壽命。

3.結(jié)束語(yǔ)

磨煤機(jī)的齒輪的磨損，在中心偏差振動(dòng)以外，對(duì)噴淋油粘度、油脂成份以及噴淋的時(shí)間，都有很高的要求，選擇合理的潤(rùn)滑油，可以提高經(jīng)濟(jì)性，減少污染，消除或減少齒輪可能出現(xiàn)的一些缺陷，保證設(shè)備長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］許洪基主編.齒輪手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001．

［２］顏志光主編．潤(rùn)滑材料與潤(rùn)滑技術(shù).中國(guó)石化出版社．