球磨機小齒輪振動原因分析與控制

高文博++葛本利

摘 要：球磨機在工業領域中應用極為廣泛，其根據工業生產需要將礦石、材料等粉磨成所需要的顆粒度。球磨機在運行的過程中由于受到周邊惡劣工況及鋼球振動等因素的影響使得球磨機的小齒輪軸承座處因振動而發生故障的頻率激增。造成球磨機產生振動噪聲大的原因眾多，為規避振動對球磨機所造成的嚴重影響應當在分析球磨機振動所產生原因的基礎上，通過選用準確的方法對其進行修復以確保球磨機能夠正常穩定的運行。

關鍵詞：球磨機；振動噪聲；故障；排除

前言

球磨機振動是造成球磨機故障的一個重要的原因。在球磨機運行的過程中會由于各種因素而導致振動的發生，做好球磨機振動噪聲大的原因分析并采取相應的措施以降低振動噪聲大對球磨機所造成的影響是本文所討論的主要內容。

1 球磨機振動噪聲大的原因分析

通過對球磨機的整體結構進行分析發現造成球磨機振動噪聲大的原因主要有兩處：（1）球磨機軸承座滾動軸承處故障而導致的球磨機振動噪聲大。（2）球磨機小齒輪由于損傷而導致的球磨機振動噪聲大。當球磨機軸承出現故障而導致軸承失效時其所產生的振動將會在振動頻譜儀上顯示出較為明顯的振動頻譜特征。此外，在判斷球磨機軸承故障時還可以通過對球磨機軸承的溫度測量來判斷其是否存在故障。而當上述方式并未檢測出球磨機軸承出現故障時則需要對球磨機的小齒輪進行檢查以判定其是否因小齒輪故障而導致振動的產生。一般來說，小齒輪出現故障的主要形式有小齒輪齒面磨損、齒面點蝕和輪齒斷裂等。在上述兩個因素中由于球磨機的齒輪處于開式工作狀態，工況環境較為惡劣從而使得球磨機因小齒輪故障而導致的球磨機振動發生幾率較高。

2 造成球磨機小齒輪磨損振動的原因分析

一般來說，造成球磨機小齒輪磨損振動的原因主要有以下幾個方面：（1）從球磨機小齒輪制造方面來說，球磨機小齒輪在制造過程中采用的是漸開線式的齒形，這種形式的球磨機小齒輪制造較為方便，但是在球磨機小齒輪的制造過程中由于制造精度等的問題容易導致球磨機小齒輪偏心從而導致齒距誤差以及齒形誤差從而導致球磨機小齒輪的磨損加速進而導致球磨機小齒輪振動缺陷。（2）球磨機小齒輪的安裝精度也是球磨機小齒輪產生振動問題的重要影響因素之一。球磨機小齒輪在安裝的過程中需要考慮到球磨機小齒輪安裝的重合度、球磨機小齒輪安裝后的齒頂間隙、齒側間隙等，從而加大了球磨機小齒輪安裝的難度。在球磨機小齒輪的實際安裝過程中，由于球磨機小齒輪和其主軸之間的同軸度存在一定的誤差將會導致球磨機小齒輪的嚙合不暢從而導致球磨機小齒輪在運行的過程中產生較大的沖擊和振動。（3）球磨機小齒輪在運行的過程中會受到周邊環境的影響。球磨機小齒輪采用的是開式傳動方式，其會受到周邊惡劣自然環境的影響從而造成球磨機小齒輪的磨損加劇。

3 球磨機小齒輪振動實例分析

某銅礦采用的QMY2145型球磨機主要被應用于將所開采出來的銅礦石研磨成較細的礦漿，在此臺球磨機使用的過程中存在著小齒輪輕微性的振動且小齒輪故障頻發。在對損壞的小齒輪進行更換后這一輕微振動現象仍然存在并在某一段時間振動的幅度和頻率逐漸的變大，在這一現象出現后小齒輪軸和軸承也出現了較為明顯的問題，且這一問題在后續的一段時間出現較為頻繁。通過對上述問題進行分析發現造成上述故障現象的主要原因是：（1）球磨機小齒輪在與大齒輪在進行嚙合的過程中并未進行均勻性的接觸，致使小齒輪與大齒輪的接觸齒面上的齒面載荷分布不均從而導致球磨機小齒輪在運行的過程中出現振動，通過將紅丹粉涂抹在球磨機大齒輪的齒面上，發現大齒輪在與小齒輪接觸的過程中有近1/4的齒面上所表現出的接觸印記要明顯弱于其他接觸部分。這就導致球磨機在運行的過程中，小齒輪上所承受的載荷并不均勻，導致小齒輪在運行的過程中出現較為明顯的振動。造成這一現象的主要原因是由于與小齒輪所嚙合的大齒輪中的內應力處于持續釋放的階段，而另一部分未與小齒輪嚙合的區域則會出現一定的變形從而使得大、小齒輪的接觸面不均衡并導致小齒輪的跳動。長期運行將會導致小齒輪疲勞破壞。（2）在球磨機安裝的過程中，大、小齒輪安裝時兩者的基準軸線并不平行，從而導致在球磨機運行的過程中小齒輪會受到重負載大齒輪的巨大擠壓力，這一擠壓力作用在小齒輪上會造成軸承座產生較大的偏移，從而造成小齒輪受力不均導致振動的產生和磨損的加劇。

4 應對球磨機小齒輪振動的措施

4.1 做好對于球磨機安裝時傳動角度和轉向角的控制

在球磨機安裝的過程中對于球磨機小齒輪的最佳角度應當控制在20°左右，此時的安裝角度能夠確保大齒輪對于小齒輪的作用力保持在垂直向上，同時向下作用在轉動軸上的壓力能夠在一定程度上抵消球磨機傳動端主軸承所受到的力，從而降低球磨機軸承的磨損。

4.2 做好球磨機大小齒輪嚙合的調整

做好球磨機大、小齒輪的嚙合能夠有效的提高球磨機的傳動質量。針對球磨機小齒輪上所存在的1/4齒面接觸質量較差的問題，可以通過對齒輪表面進行磨削的方式來進行處理。從而將齒輪表面上所具有的明顯的凸起和飛邊部位削平修復，提高球磨機大、小齒輪的嚙合質量。除了對球磨機大、小齒輪的齒面進行一定的磨削外，還可以通過對球磨機大、小齒輪的基準軸線進行一定的調整使得大、小齒輪的基準軸線之間的平行度得到一定的優化。在調整方式上，由于球磨機的軸線與球磨機大齒輪的軸線是重合的，因此，需要對球磨機的前軸瓦座進行一定的調整，但是這一調整方式需要的工作量較大，可行性不強。因此可以通過對球磨機小齒輪的基準軸線進行一定的調整來實現。在對小齒輪基準軸線調整的過程中可以利用壓鉛法來對球磨機大、小齒輪的齒頂間隙進行一定的測量，并根據測量的結果來逐步的對間隙進行調整。在這一調整過程中不僅僅涉及到對于球磨機小齒輪軸承座的調整同時還涉及到對球磨機主電機和慢速盤車裝置的調整，逐步將球磨機大、小齒輪的基準軸線調至同心。待到將球磨機大、小齒輪軸基準軸線的平行度調至所控制的區間范圍后，為避免球磨機帶負荷工作對球磨機小齒輪軸承座施加較大的載荷后致使球磨機小齒輪受力后發生偏斜，徐 在球磨機小齒輪軸承座的周邊進行一個的焊接以便更好的對軸承座記性固定。

4.3 做好對于球磨機小齒輪的密封和裝配

為提高球磨機小齒輪的運行質量需要在球磨機小齒輪周邊做好密封防護避免異物進入。針對由于球磨機裝配問題而導致的球磨機大、小齒輪齒頂和齒側間隙不合理而導致的振動缺陷，在球磨機裝配的過程中應當做好對于球磨機運行時齒頂和齒側間隙的測量，從而能夠根據所測量的結果對球磨機的裝配精度進行適當的調整。確保球磨機的裝配質量。

5 結束語

本文在分析某型號球磨機小齒輪振動缺陷的基礎上對如何做好球磨機小齒輪振動缺陷的預防與控制提出了幾點建議。通過上述措施使得某型號球磨機在多次調整后其運行效能相對于以往更為穩定，在球磨機運行的過程中球磨機小齒輪振動問題得到了有效的解決，在運行的過程中大、小齒輪的嚙合也更為平穩，使得球磨機大、小齒輪的使用壽命都得到了極大的提高，并提高了球磨機的作業效率。因此，在球磨機的設計、制造及裝配過程中應當注意做好對于球磨機小齒輪振動缺陷的規避，確保球磨機運行質量。

參考文獻

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