球磨機(jī)齒輪副嚙合間隙的產(chǎn)生及調(diào)整

摘 要：球磨機(jī)在冶金、選礦、水泥等行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，是上述行業(yè)中的重要設(shè)備之一。在球磨機(jī)的傳動(dòng)中多采用的是兩半連接的大齒圈與小齒輪的開始傳動(dòng)方式，由于球磨機(jī)的直徑較大，從而使得球磨機(jī)所采用的大齒圈不論是在直徑還是在模數(shù)上都較多，齒輪傳動(dòng)效率高、可靠性好，但是球磨機(jī)齒輪傳動(dòng)使用的可靠性受到大齒圈制造精度和裝配、檢修質(zhì)量的影響，因此在球磨機(jī)的裝配過程中需要對(duì)大齒圈和小齒輪的裝配間隙進(jìn)行調(diào)整以確保齒輪副之間的嚙合合理，確保球磨機(jī)的使用質(zhì)量與使用壽命。

關(guān)鍵詞：球磨機(jī)；大齒圈；裝配；間隙；調(diào)整

前言

在球磨機(jī)的傳動(dòng)中主要采用的是大齒圈、小齒輪的傳動(dòng)形式，但是在球磨機(jī)的裝配中并未對(duì)球磨機(jī)安裝時(shí)齒輪副齒側(cè)間隙的位置進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定，同時(shí)對(duì)于齒輪副的齒頂間隙并未提出明確的要求，球磨機(jī)的大齒圈由于直徑較大同時(shí)在加工制造的過程中由于受到鑄造、加工殘余應(yīng)力的影響從而使得球磨機(jī)大齒圈的安裝難度較大且較難達(dá)到設(shè)計(jì)的徑向跳動(dòng)要求。在球磨機(jī)大齒圈與小齒輪的安裝及后期齒輪更換后的調(diào)整過程中，需要以大齒圈、小齒輪的齒頂間隙為調(diào)整控制值來對(duì)球磨機(jī)齒輪副的嚙合間隙進(jìn)行調(diào)整以確保球磨機(jī)齒輪傳動(dòng)的可靠性與穩(wěn)定性。

1 球磨機(jī)齒輪副徑向跳動(dòng)產(chǎn)生的原因分析

在球磨機(jī)大齒圈的加工、運(yùn)輸及安裝的過程中由于各種因素的影響會(huì)導(dǎo)致大齒圈產(chǎn)生一定的形變從而使得球磨機(jī)的齒輪副在使用過程中的徑向跳動(dòng)超差。造成球磨機(jī)齒輪副徑向跳動(dòng)超差的原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）齒輪徑向誤差。齒輪的徑向誤差指的是在齒輪制造的過程中滾齒或是插齒與齒坯的實(shí)際回轉(zhuǎn)中心存在一定的偏差，從而使得制造完成后的齒輪的輪齒產(chǎn)生徑向位移從而導(dǎo)致的齒距累積誤差。在切齒過程中所產(chǎn)生的誤差主要是由于工件的安裝存在幾何偏心所造成的，由于球磨機(jī)大齒圈的直徑較大，在對(duì)球磨機(jī)大齒圈進(jìn)行加工時(shí)，多采用的是外圓找毛坯件的中心，端面定位來對(duì)齒坯進(jìn)行安裝，但是在找正定中心的過程中，由于齒坯外圓本身徑向跳動(dòng)過大會(huì)導(dǎo)致齒坯的基準(zhǔn)面與孔軸線的垂直度產(chǎn)生一定的幾何偏心從而使得球磨機(jī)大齒圈的加工出現(xiàn)偏差。（2）加工殘余應(yīng)力釋放所產(chǎn)生的大齒圈徑向跳動(dòng)。在球磨機(jī)大齒圈的制造過程中，刀具與齒坯件表面相互作用會(huì)導(dǎo)致齒輪加工后產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，在加工完成后工件只有通過變形來將這一殘余應(yīng)力釋放以達(dá)到新的應(yīng)力平衡。同時(shí)在球磨機(jī)大齒圈的加工中所采用的熱處理會(huì)導(dǎo)致球磨機(jī)大齒圈各組織部位不一致，熱脹冷縮不同步會(huì)導(dǎo)致工件在熱處理后產(chǎn)生不同程度的形變從而對(duì)球磨機(jī)大齒圈的后續(xù)加工產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。（3）在球磨機(jī)大齒圈的運(yùn)輸及安裝過程中，由于操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致球磨機(jī)大齒圈產(chǎn)生一定的變形從而導(dǎo)致球磨機(jī)大齒圈徑向跳動(dòng)超差。在球磨機(jī)大齒圈的吊裝過程中，如果球磨機(jī)大齒圈的起吊方法不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致球磨機(jī)大齒圈產(chǎn)生一定的張口問題，如果在球磨機(jī)大齒圈的吊裝過程中將起吊點(diǎn)放置在中間稍偏兩側(cè)的位置，將球磨機(jī)大齒圈水平放置時(shí)會(huì)使得球磨機(jī)大齒圈的半齒圈結(jié)合面直徑變長(zhǎng)而無法彈性恢復(fù)并最終導(dǎo)致球磨機(jī)大齒圈產(chǎn)生塑形變形。同時(shí)在球磨機(jī)大齒圈的安裝過程中如果法蘭螺栓擰緊順序不當(dāng)也容易導(dǎo)致球磨機(jī)大齒圈產(chǎn)生形變。

2 球磨機(jī)大齒圈的安裝及齒輪副間隙的調(diào)整

在球磨機(jī)的安裝過程中，根據(jù)球磨機(jī)的安裝順序在球磨機(jī)大齒圈裝配到筒體法蘭后，首先需要對(duì)兩半齒圈接口處的間隙及齒距進(jìn)行調(diào)整以使其達(dá)到安裝要求。在完成安裝后需要對(duì)球磨機(jī)大齒圈的徑向跳動(dòng)及端面跳動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，確保其在安裝要求許可范圍內(nèi)，對(duì)于超差的部分需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整以便作為后續(xù)調(diào)整的基礎(chǔ)。

2.1 球磨機(jī)大齒圈的安裝精度檢測(cè)

在球磨機(jī)大齒圈安裝到滾筒后需要對(duì)其徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。在檢測(cè)的過程中需要以球磨機(jī)大齒圈的軸線為基準(zhǔn)，端面跳動(dòng)檢測(cè)的是齒輪端面與軸線的不垂直度。在球磨機(jī)大齒圈精度檢測(cè)的過程中，首先在球磨機(jī)大齒圈齒寬的中點(diǎn)設(shè)置一塊千分表，測(cè)針要與球磨機(jī)大齒圈的被測(cè)面相垂直以便用于對(duì)球磨機(jī)大齒圈的徑向跳動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于球磨機(jī)大齒圈的端面跳動(dòng)需要在球磨機(jī)大齒圈的端面位置架設(shè)一塊千分表來對(duì)端面跳動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。使用兩塊千分表設(shè)置于中空軸的軸肩位置以便來對(duì)球磨機(jī)本身的軸間竄動(dòng)進(jìn)行測(cè)定。并以此數(shù)據(jù)來對(duì)球磨機(jī)大齒圈的端面跳動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。

2.2 球磨機(jī)大齒圈的調(diào)整

根據(jù)球磨機(jī)大齒圈的設(shè)計(jì)及裝配要求，球磨機(jī)大齒圈在裝配完成后的徑向跳動(dòng)要控制在0.25mm/米節(jié)圓，而對(duì)于球磨機(jī)大齒圈的端面跳動(dòng)需要控制在0.35mm/米節(jié)圓的范圍內(nèi)，如果在對(duì)球磨機(jī)大齒圈裝配完成測(cè)量徑向調(diào)動(dòng)和端面跳動(dòng)的數(shù)據(jù)超差則需要對(duì)球磨機(jī)大齒圈的間隙進(jìn)行調(diào)整以確保球磨機(jī)大齒圈的裝配精度。為減小或是消除球磨機(jī)大齒圈超差的端面跳動(dòng)，需要在球磨機(jī)大齒圈和端蓋的接觸面間加設(shè)金屬墊片的方式來對(duì)間隙進(jìn)行調(diào)整。在球磨機(jī)大齒圈的安裝過程中，球磨機(jī)大齒圈內(nèi)圓柱面與轉(zhuǎn)筒筒體的法蘭的圓柱面之間留存有一定的間隙，在完成對(duì)于球磨機(jī)大齒圈徑向跳動(dòng)的檢測(cè)后按照其對(duì)應(yīng)點(diǎn)來對(duì)兩個(gè)圓柱配合面之間的間隙進(jìn)行檢測(cè)并計(jì)算出間隙的平均值，而后通過調(diào)節(jié)法蘭連接螺栓的方式按照檢測(cè)計(jì)算出來得平均值來對(duì)各測(cè)量點(diǎn)的間隙進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而減小或是消除球磨機(jī)大齒圈按照誤差所帶來的徑向跳動(dòng)，這一調(diào)整過程需要持續(xù)多次直至消除徑向誤差。

2.3 做好對(duì)于球磨機(jī)齒圈齒輪副間隙的檢測(cè)與調(diào)整

在完成對(duì)于球磨機(jī)大齒圈與小齒輪的安裝后需要使用壓鉛或是著色法來對(duì)球磨機(jī)齒輪副的嚙合情況進(jìn)行檢查。在使用壓鉛法時(shí)需要采用0.35-0.5m（m為齒輪模數(shù)）的鉛絲并以5各齒距為標(biāo)準(zhǔn)來裁剪，在鉛絲放置時(shí)需要將2根或是2根以上的鉛絲沿齒寬進(jìn)行均勻的放置并使用潤(rùn)滑脂來增強(qiáng)其在齒輪表面的緊固性。待鉛絲安裝到位后使球磨機(jī)齒輪副嚙合，并碾壓鉛絲，而后對(duì)擠壓變形的鉛絲厚度進(jìn)行測(cè)量即可得到球磨機(jī)齒輪副的嚙合齒頂間隙和齒側(cè)間隙。著色法通過對(duì)球磨機(jī)齒輪副嚙合時(shí)的接觸面積的大小進(jìn)行測(cè)量以便對(duì)球磨機(jī)齒輪副的制造和裝配的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，在球磨機(jī)齒輪副的傳動(dòng)過程中要求兩者之間的表面接觸良好以便能夠均勻的承受載荷。如載荷分布不均勻?qū)?huì)加速齒輪的磨損從而影響球磨機(jī)齒輪副的使用壽命。在檢測(cè)時(shí)使用紅丹粉均勻的涂抹在小齒輪的嚙合面上，而后轉(zhuǎn)動(dòng)球磨機(jī)齒輪副使得大、小齒輪進(jìn)行嚙合，在嚙合的過程中紅丹粉將會(huì)黏貼在大齒圈的工作面上，兩者之間進(jìn)行正確的嚙合時(shí)嚙合接觸斑點(diǎn)應(yīng)在沿齒高40%的范圍以內(nèi)，沿齒長(zhǎng)50%的范圍以內(nèi)，且應(yīng)在齒寬的中部較為密集。

在球磨機(jī)大齒圈安裝時(shí)要以檢測(cè)齒輪副的齒側(cè)間隙為主，同時(shí)檢測(cè)點(diǎn)要選擇在大齒圈徑向偏差最大處。在更換小齒輪時(shí)，對(duì)于球磨機(jī)齒輪副的間隙調(diào)整需要確保更換的小齒輪的徑向最大偏差值只要小于更換前的小齒輪的最大徑向偏差值即可，如超過則會(huì)因頂牙問題而導(dǎo)致振動(dòng)的產(chǎn)生。在更換時(shí)對(duì)球磨機(jī)齒輪副嚙合的側(cè)間隙進(jìn)行檢測(cè)無法達(dá)到安裝效果。只能根據(jù)檔案記錄的齒頂間隙值與新的小齒輪的徑向偏差值之間的差值來對(duì)齒頂間隙進(jìn)行放大。

3 結(jié)束語

球磨機(jī)齒輪副的嚙合情況對(duì)于球磨機(jī)的使用壽命及使用質(zhì)量有著極為重要的影響。文章在分析造成球磨機(jī)齒輪副徑向跳動(dòng)及端面跳動(dòng)超差原因的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好球磨機(jī)齒輪副間隙的調(diào)整進(jìn)行了分析闡述。

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