圓盤(pán)制粒機(jī)傳動(dòng)部分故障分析與處理

董廣帥（大冶有色有限責(zé)任公司冶煉廠,湖北 黃石 435005）

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圓盤(pán)制粒機(jī)傳動(dòng)部分故障分析與處理

董廣帥
（大冶有色有限責(zé)任公司冶煉廠,湖北 黃石 435005）

摘 要：圓盤(pán)制粒機(jī)是冶煉爐的主要配套設(shè)備，圓盤(pán)制粒機(jī)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)對(duì)圓盤(pán)制粒機(jī)的每 個(gè)部件進(jìn)行檢查分析，查找出故障的根本原因，并對(duì)該問(wèn)題及時(shí)處理，恢復(fù)正常生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：故障；減速機(jī)；圓盤(pán)制粒機(jī)；大、小齒輪

0 前言

圓盤(pán)制粒機(jī)是提高冶煉爐的透氣性、降低冶煉煙塵率的重要冶煉配套設(shè)備。其工作原理為：精礦等粉狀物料通過(guò)給料裝置給入圓盤(pán)制粒機(jī)的造球盤(pán)，盤(pán)面保持合適的傾斜角度，并以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，給水系統(tǒng)同時(shí)適當(dāng)給水，濕潤(rùn)的物料在盤(pán)內(nèi)滾動(dòng)，隨盤(pán)體旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的刮刀以與圓盤(pán)反方向旋轉(zhuǎn)，刮撥盤(pán)面，撥粒造球，并沿底點(diǎn)排出，完成造球過(guò)程。

1 運(yùn)行原理

（1）電氣控制。電機(jī)控制原理為當(dāng)操作箱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在遠(yuǎn)程位時(shí)，DCS系統(tǒng)Profibus-DP通訊發(fā)啟動(dòng)信號(hào)到電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器內(nèi)部繼電器動(dòng)作，來(lái)使變頻器運(yùn)行，電機(jī)的運(yùn)行速度由DCS系統(tǒng)控制通過(guò)變頻器給定；當(dāng)操作箱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在本地位時(shí)，啟停信號(hào)通過(guò)操作箱上的按鈕發(fā)送到電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，進(jìn)而通過(guò)控制觸點(diǎn)，從而使變頻器運(yùn)行或停止，速度調(diào)節(jié)通過(guò)操作箱的電位計(jì)控制。

（2）機(jī)械傳動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)原理為大齒輪和圓盤(pán)制粒機(jī)盤(pán)面為一個(gè)整體共同運(yùn)轉(zhuǎn)，小齒輪軸通過(guò)裝配固定在軸承座上。電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)減速機(jī)的三級(jí)減速將速度降低，再通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)小齒輪，進(jìn)而通過(guò)齒輪嚙合帶動(dòng)大齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 故障情況簡(jiǎn)介

巡檢工在對(duì)1#圓盤(pán)制粒機(jī)巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備整體運(yùn)行的聲音和振動(dòng)過(guò)大，通過(guò)對(duì)圓盤(pán)制粒機(jī)的全面檢查發(fā)現(xiàn)小齒輪軸承座地腳螺栓中有一個(gè)被切斷。由于受生產(chǎn)情況的影響，車(chē)間立即對(duì)該設(shè)備停車(chē)，組織人員進(jìn)行搶修。

3 故障分析與處理

因受到生產(chǎn)情況的緊迫性和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的局限性影響，最好是在最短的時(shí)間內(nèi)查找出問(wèn)題的根源。初步分析故障原因?yàn)樾↓X輪軸承座地腳螺栓的松動(dòng)。車(chē)間安排兩組鉗工分別對(duì)減速機(jī)和大小齒輪進(jìn)行檢查處理，安排電工對(duì)電機(jī)進(jìn)行檢查處理。

（1）減速機(jī)。圓盤(pán)制粒機(jī)的減速機(jī)為三級(jí)減速，一級(jí)減速是圓錐齒輪嚙合，二、三級(jí)減速是斜齒輪嚙合，減速機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)是噴油式循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)。對(duì)減速機(jī)進(jìn)行開(kāi)蓋檢查。發(fā)現(xiàn)減速機(jī)內(nèi)齒輪潤(rùn)滑情況良好，通過(guò)利用紅丹粉齒輪的嚙合情況，齒輪嚙合的接觸位置在齒輪的節(jié)圓上均勻分布。由于缺乏減速機(jī)內(nèi)部齒輪安裝數(shù)據(jù)，不能對(duì)齒側(cè)間隙進(jìn)行測(cè)量，但通過(guò)對(duì)齒輪嚙合的情況判斷，圓盤(pán)制粒機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音和振動(dòng)過(guò)大不是齒輪嚙合造成的。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)減速機(jī)進(jìn)行解體檢查發(fā)現(xiàn)二、三、四級(jí)軸承有燒損的痕跡，且黑斑較為明顯，隨對(duì)燒損軸承進(jìn)行更換。針對(duì)燒損的軸承，分別對(duì)軸承的潤(rùn)滑、間隙等做檢查，通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)軸承的潤(rùn)滑情況良好，但是軸承間隙過(guò)小。通過(guò)添加墊片來(lái)增大軸承間隙，防止間隙過(guò)小對(duì)軸承造成損壞。燒損軸承為圓盤(pán)制粒機(jī)振動(dòng)和聲音過(guò)大的原因之一。

（2）大、小齒輪。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境限制，只能就地檢查大、小齒輪。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)小齒輪由于受到地腳松動(dòng)的影響發(fā)生了位移，小齒輪與大齒輪的嚙合導(dǎo)致在小齒輪一側(cè)形成了約5mm的凸臺(tái)，隨對(duì)凸臺(tái)進(jìn)行了修整。為防止小齒輪軸承座再次發(fā)生類(lèi)似問(wèn)題，對(duì)軸承座地腳螺栓進(jìn)行了更換，采用雙螺母固定防松，同時(shí)在軸承座周?chē)附铀膫€(gè)可供調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)螺栓。從這里可以判斷出來(lái)軸承的燒損的真正原因應(yīng)該是地腳螺栓松動(dòng)造成的。小齒輪軸承座松動(dòng)，小齒輪與大齒輪不能正常的嚙合，小齒輪會(huì)受到大齒輪的軸向力，通過(guò)聯(lián)軸器傳遞給減速機(jī)，減速機(jī)的軸承受到了非正常的軸向力，從而導(dǎo)致了軸瓦的燒損。由此可見(jiàn)地腳螺栓的松動(dòng)是導(dǎo)致圓盤(pán)制粒機(jī)振動(dòng)和聲音過(guò)大的主要原因。

（3）電機(jī)。通過(guò)對(duì)電機(jī)進(jìn)行抽芯檢查電機(jī)前后軸承，通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)電機(jī)前后軸承沒(méi)有損壞。

4 裝配試車(chē)運(yùn)行

根據(jù)設(shè)備安裝說(shuō)明書(shū)對(duì)電機(jī)、減速機(jī)、小齒輪軸承座進(jìn)行安裝，安裝部分?jǐn)?shù)據(jù)如表1所示：

表1　安裝部分?jǐn)?shù)據(jù)

安裝完成后對(duì)圓盤(pán)制粒機(jī)進(jìn)行試車(chē)運(yùn)行，運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)圓盤(pán)制粒機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中速度不穩(wěn)定，于是便將減速機(jī)與小齒輪軸承座、電機(jī)與減速機(jī)之間的聯(lián)軸器依次脫開(kāi)試車(chē)，經(jīng)過(guò)試車(chē)發(fā)現(xiàn)是電機(jī)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定。接著對(duì)電機(jī)的整個(gè)控制回路進(jìn)行系統(tǒng)檢查，在檢查的過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)變頻器參數(shù)有一個(gè)異常。該參數(shù)SVC I（開(kāi)環(huán)的電流磁通矢量控制）可以提供更好的轉(zhuǎn)矩精度和更好的弱磁制動(dòng)能力，即輸出的轉(zhuǎn)矩恒定。但是在圓盤(pán)制粒機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中，由于受加料的和盤(pán)面粘結(jié)精礦的影響，整個(gè)圓盤(pán)的受力是不均勻的，旋轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中轉(zhuǎn)矩不恒定，因此不能使用該參數(shù)。于是把參數(shù)改成SVC U（電壓磁通矢量控制），SVC U（電壓磁通矢量控制）擁有良好的動(dòng)態(tài)特性，它可以根據(jù)電機(jī)參數(shù)及設(shè)定進(jìn)行優(yōu)化，即可以提供恒定的轉(zhuǎn)速。將參數(shù)修改之后再對(duì)圓盤(pán)制粒機(jī)進(jìn)行試車(chē)，試車(chē)運(yùn)行正常。

5 總結(jié)

通過(guò)以上分析總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)這次圓盤(pán)制粒機(jī)的故障主要原因，由于地腳螺栓的斷裂導(dǎo)致小齒輪軸承座發(fā)生了位移，發(fā)生了位移的小齒輪在于大齒輪嚙合間隙過(guò)緊，進(jìn)而減速機(jī)內(nèi)軸承燒損，從而使整個(gè)制粒機(jī)產(chǎn)生了異常的聲音和振動(dòng)。變頻器的參數(shù)問(wèn)題、軸承燒損等均不是主要原因。

參考文獻(xiàn)：

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.184