初沉池刮泥機的減速機國產(chǎn)化技術(shù)應(yīng)用

刮泥機是一種排泥設(shè)備，主要用于污水處理廠直徑較大的圓形沉淀池中，排除沉降在池底的污泥和撇除池面的浮渣。

1 項目背景

咸陽路污水廠有5座初沉池、10座二沉池和2座污泥濃縮池，共配套17臺刮泥機。刮泥機由驅(qū)動裝置、工作橋、主刮泥裝置、輔助刮泥裝置、中心轉(zhuǎn)盤、導(dǎo)流筒、撇渣裝置、溢流堰板和擋渣板、集電裝置等組成。其中驅(qū)動裝置是帶動刮泥板、刮渣裝置等運轉(zhuǎn)的部件，采用減速機將電動機高速運轉(zhuǎn)的動力轉(zhuǎn)換成低速運轉(zhuǎn)從而帶動刮泥機按照一定的速度緩慢轉(zhuǎn)動。故減速機的正常運行是影響刮泥機能否正常運行的直接因素。

初沉池刮泥機減速機國產(chǎn)化技術(shù)應(yīng)用針對的是初沉池刮泥機配套的美國西方技術(shù)的行星減速機。國外進(jìn)口品牌減速機更換配件比較昂貴并且供貨周期很長，給污水廠的日常工藝運行、養(yǎng)護(hù)維修成本均造成了很大影響。通過這次技改技革，將減速機的配件進(jìn)行國產(chǎn)化，既滿足了工藝運行需求，又大幅降低了維修成本。

2 技術(shù)研究過程

根據(jù)污水廠刮泥機使用實際情況，對刮泥機的減速機進(jìn)行了工作原理分析、技術(shù)改造理論剖析與論證。改造前，刮泥機上裝配的減速機為美國西方技術(shù)二級輸出行星齒輪減速機，其主要構(gòu)造為太陽輪、行星輪和齒圈，太陽輪位于機構(gòu)的中心。行星輪內(nèi)側(cè)與太陽輪嚙合，行星輪外側(cè)同齒圈嚙合，行星輪通過滾針軸承安裝在行星輪軸上，行星輪軸對稱固定在行星架上。行星輪除繞行星輪軸自轉(zhuǎn)外，還由行星架帶著繞太陽輪公轉(zhuǎn)。動力從太陽輪輸入，從行星架輸出，外齒圈鎖死，實現(xiàn)大傳動比的減速傳動，見圖1。

圖1 行星齒輪構(gòu)造

行星齒輪傳動具有許多獨特的優(yōu)點，例如：體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大；傳動效率高；傳動比大，可以實現(xiàn)運動的合成和分解；運動平穩(wěn)、抗沖擊和震動能力強。

但是，其不足之處體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和安裝比較困難。減速機在長期運行中，常會出現(xiàn)磨損、滲漏等故障，最主要的幾種是：

1）減速機軸承室磨損，其中又包括殼體軸承箱、箱體內(nèi)孔軸承室、變速箱軸承室的磨損；

2）減速機齒輪軸軸徑磨損，主要磨損部位在軸頭、鍵槽等；

3）減速機傳動軸軸承位磨損；

4）減速機結(jié)合面滲漏。

經(jīng)過對技術(shù)改造方案的反復(fù)論證，確定了最終實施方案，項目進(jìn)入到實施改造階段。

3 技術(shù)改造實施方法

通過對損壞的減速機進(jìn)行拆解，發(fā)現(xiàn)行星齒輪和太陽齒輪均已損壞，外齒圈輕度磨損。制作出可匹配并適用刮泥機減速機運轉(zhuǎn)需求的齒輪是此次技術(shù)改造的主要內(nèi)容。

1）材料的選擇。經(jīng)過對減速機拆解和對齒輪材質(zhì)的檢測，決定采用20MnVB鋼進(jìn)行加工制作。

2）鋼材的處理。行星齒輪采用離子滲氮，太陽齒輪采用滲碳淬火，經(jīng)過熱處理獲得高硬度齒面。

3）精密度和粗糙度處理。經(jīng)過精密度加工，行星齒輪制造精度達(dá)到6級，太陽齒輪經(jīng)過磨齒制造精度達(dá)到5級，粗糙度為0.2～0.4μm。

4 項目技術(shù)特點

技術(shù)改造后的減速機，其重量輕、體積小、傳動比范圍大、效率高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、適應(yīng)性強。

1）20MnVB鋼材含有釩，具備晶粒較細(xì)且有較高強度和耐磨的性能特點。

2）經(jīng)過熱處理，得到高硬耐磨表面，降低了噪音，提高了整機的效率和使用壽命。

3）經(jīng)過精密度加工，行星齒輪制造精度達(dá)到6級，太陽齒輪制造精度達(dá)到5級，粗糙度0.2～0.4μm，高精度和低糙度有利于進(jìn)一步提高承載能力，保證可靠性。

5 結(jié)語

初沉池刮泥機減速機國產(chǎn)化技術(shù)項目成功應(yīng)用后，不僅降低了咸陽路污水處理廠維修成本，同時也提高了設(shè)備應(yīng)用時間效益，為污水廠的穩(wěn)定運行提供了可靠地設(shè)備設(shè)施硬件保證。