大型立磨減速機(jī)的故障維修
2023-07-13何永卿 羅賓文 曹興滿
（青海祁連山水泥有限公司）
引言
大型立磨在現(xiàn)代水泥工業(yè)中使用十分普遍，與其配套的相關(guān)構(gòu)件的維護(hù)保養(yǎng)關(guān)系到立磨的正常生產(chǎn)。與立磨配套的大型減速機(jī)當(dāng)屬此列，一旦發(fā)生事故，現(xiàn)場(chǎng)維修難度大，技術(shù)含量高，維修周期長(zhǎng)，對(duì)企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作影響極大。許多水泥企業(yè)的應(yīng)對(duì)措施是：花高額費(fèi)用采購(gòu)備機(jī)，以防不時(shí)之需；或利用冬季錯(cuò)峰停產(chǎn)機(jī)會(huì)，整機(jī)返廠維修，勢(shì)必要多支出高額往返運(yùn)輸費(fèi)用。這說(shuō)明，大型減速機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)巡檢和維修方法十分重要。
01 常見(jiàn)大型立磨減速機(jī)結(jié)構(gòu)原理
國(guó)內(nèi)減速機(jī)常見(jiàn)型號(hào)：南高齒MLX、MLXSD、MLXSS系列；重齒JLP、JLX、JLW系列；進(jìn)口弗蘭德KMPS系列；杭汽HSG系列(市場(chǎng)占比少)。
此類減速機(jī)共同特點(diǎn)是傳動(dòng)速比高、傳遞扭矩大、結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小，圖1所示為一種常見(jiàn)的裝配結(jié)構(gòu)。
圖1 大型立磨減速機(jī)結(jié)構(gòu)原理
02 大型立磨減速機(jī)專業(yè)巡檢及常見(jiàn)故障
2.1 專業(yè)巡檢
發(fā)現(xiàn)故障隱患的重要手段是設(shè)備巡檢。巡檢必須掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，判斷分析劣化趨勢(shì)，適時(shí)提出預(yù)防性維修需求，應(yīng)做好以下工作：
(1)在帶載運(yùn)行期間，除專業(yè)技術(shù)人員主要利用測(cè)溫槍、測(cè)振筆、振動(dòng)分析儀、內(nèi)窺鏡等巡檢工具進(jìn)行日常巡檢外，關(guān)鍵是每年邀請(qǐng)專業(yè)檢測(cè)單位進(jìn)行一至兩次帶載運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，通過(guò)震動(dòng)頻譜分析，合理采集減速機(jī)運(yùn)行工況信息，經(jīng)分析研判后并出具檢測(cè)報(bào)告，為預(yù)防性維修提供可靠依據(jù)；
(2)在計(jì)劃停機(jī)期間，專業(yè)技術(shù)人員每月不少于1次打開(kāi)入孔門(mén)檢查齒輪箱內(nèi)部情況，主要檢查各連接螺栓、定位銷是否松動(dòng)，高速軸軸向、徑向跳動(dòng)量，以及高速傘齒輪嚙合情況和軸承游隙、保持架、滾珠、滾道完好情況等。
以上經(jīng)驗(yàn)，在條件成熟時(shí)，可用于設(shè)備信息化巡檢系統(tǒng)的建立，以實(shí)現(xiàn)更好的預(yù)防性維修，降低巡檢人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.2 常見(jiàn)故障
2.2.1高速軸軸承損壞
高速軸軸承損壞的主要原因有兩點(diǎn)：一是高速軸軸向、徑向跳動(dòng)量偏大，電機(jī)和減速機(jī)同心度不好造成高速軸震動(dòng)過(guò)大；二是軸承潤(rùn)滑不良、裝配軸承時(shí)控制游隙偏小等原因?qū)е螺S承溫度過(guò)高(見(jiàn)圖2)。
2.2.2高速軸傘齒輪斷齒
高速軸傘齒輪發(fā)生斷齒事故(見(jiàn)圖3)，其原因有二：一是高速軸軸向、徑向跳動(dòng)量過(guò)大，超出裝配控制限值(軸向、徑向跳動(dòng)0.2～0.3mm)；二是大小螺旋傘齒偏載，有效嚙合面超出裝配控制限值(65％～90％)。
2.2.3高速軸兩軸承間間隔套松動(dòng)
高速軸兩軸承間間隔套松動(dòng)磨損(見(jiàn)圖4)，促使兩軸承軸向定位失效，使一級(jí)傘齒嚙合間隙變大，引起齒輪間受力傳遞不均、偏載，引起齒輪局部沖擊或震動(dòng)，輕則造成受力齒面剝落、變形，重則造成斷齒(見(jiàn)圖5)、衍生至平行齒輪和軸承損壞。
2.2.4平行軸外齒花鍵軸和內(nèi)齒花鍵套表面的磨損
平行軸外齒花鍵軸、內(nèi)齒花鍵套和太陽(yáng)輪是我們常說(shuō)的“三件套”。在減速機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，一般考慮了“三件套”承擔(dān)系統(tǒng)保險(xiǎn)的作用，其材質(zhì)硬度略低，“三件套”之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，主要承擔(dān)傳遞扭矩作用(類似花鍵)，由于中心齒軸和內(nèi)齒套無(wú)強(qiáng)制潤(rùn)滑，存在潤(rùn)滑不良的情況，因此，“三件套”中平行軸外齒花鍵軸和內(nèi)齒花鍵套極易損壞，尤其是磨機(jī)操作不當(dāng)，系統(tǒng)其它故障造成頻繁啟、停機(jī)，對(duì)“三件套”瞬間沖擊。常見(jiàn)損壞初期為平行軸外齒花鍵軸和內(nèi)齒花鍵套表面磨損(見(jiàn)圖6和圖7)，后期會(huì)發(fā)展為齒根開(kāi)裂、齒面剝落或斷齒(見(jiàn)圖8和圖9)。
2.2.5設(shè)備震動(dòng)
磨機(jī)和減速機(jī)基礎(chǔ)晃動(dòng)、地腳螺栓松動(dòng)或斷裂，導(dǎo)致電機(jī)、減速機(jī)原始同心度出現(xiàn)偏差，引起磨機(jī)、減速機(jī)震動(dòng)增大，整機(jī)運(yùn)行工況惡化而造成減速機(jī)安全使用壽命縮減。
03 故障維修
某公司目前擁有4臺(tái)立磨，在減速機(jī)的維修管理方面積累了較多的經(jīng)驗(yàn)，形成了核心的科學(xué)管理思想：以加強(qiáng)日常專業(yè)巡檢和周期性運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)為常態(tài)，以軸承使用壽命為核心，以預(yù)防性維修為重點(diǎn)。
3.1 邀請(qǐng)專業(yè)減速機(jī)維修隊(duì)伍進(jìn)廠
立磨減速機(jī)大體積、高噸位(MLX200為60t、JLP400為105t)，如返廠維修，必然要花費(fèi)高額運(yùn)費(fèi)。為此，該公司充分利用冬季錯(cuò)峰限產(chǎn)時(shí)機(jī)，邀請(qǐng)專業(yè)減速機(jī)維修隊(duì)伍進(jìn)廠，有計(jì)劃性地對(duì)大型立磨減速機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拆解、清洗、檢測(cè)和診斷等手段，清點(diǎn)匯總需更換部件如軸承、油封以及齒輪副等，按計(jì)劃進(jìn)行采購(gòu)、更換。
3.2 選擇性地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修與返廠維修
現(xiàn)場(chǎng)維修與返廠維修要有選擇性。為保證裝配質(zhì)量，工藝要求高的裝配部件可以返廠維修，比如高速軸總成、行星架總成、二級(jí)大傘齒軸等；其余的完全可以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整裝配，這樣可節(jié)約80％以上的返廠運(yùn)費(fèi)。
3.3 減速機(jī)基礎(chǔ)晃動(dòng)的處理
立磨減速機(jī)在運(yùn)行幾年后，基礎(chǔ)都會(huì)存在不同程度的晃動(dòng)現(xiàn)象。一般立磨減速機(jī)底板下面配有一個(gè)鋼底座(見(jiàn)圖10)，鋼底座常用“自重法”或“高位漏斗法”采用環(huán)氧樹(shù)脂灌漿料進(jìn)行二次澆灌，環(huán)氧樹(shù)脂灌漿料流動(dòng)性好，體積收縮率小(約1％～2％)，填充后無(wú)縫隙，可在灌漿范圍內(nèi)自由流動(dòng)。
圖10 減速機(jī)鋼底座結(jié)構(gòu)
減速機(jī)基礎(chǔ)晃動(dòng)的主要原因有二：一是鋼底座預(yù)埋地腳螺栓或減速機(jī)底板固定螺栓松動(dòng)(見(jiàn)圖10)；二是減速機(jī)初裝時(shí)鋼底座二次灌漿料填充密實(shí)度不夠。要處理以上問(wèn)題，必須將減速機(jī)整體拖出底板，再將減速機(jī)地板從鋼底座上拆離，逐一檢查緊固預(yù)埋地腳螺栓。如各聯(lián)接螺栓未松動(dòng)，再用鐵錘敲擊鋼底座，如發(fā)出“叮叮”聲，則表明灌漿層密實(shí)；如發(fā)出“咚咚”聲，則表明灌漿層空鼓，就必須用“高壓注漿法”進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂灌漿料注漿。由于高壓注漿機(jī)可在幾秒內(nèi)達(dá)50MPa工作壓力，注漿前必須找正鋼底座水平度，并用墊鐵墊實(shí)后緊固地腳螺栓，在所有鋼底座空鼓部位用磁力鉆鉆出ф12的注漿孔，孔間距控制在200～300mm左右，將注漿針頭釘入注漿孔(見(jiàn)圖11)，再與高壓注漿管相連接后進(jìn)行注漿(見(jiàn)圖12)。注漿時(shí)必須注意環(huán)境溫度(要求：15～25℃)，連續(xù)盡快完成，確保注漿層成型后與承載面完全接觸，注漿完成后養(yǎng)護(hù)24h即可。
04 結(jié)束語(yǔ)
本文對(duì)大型立磨減速機(jī)現(xiàn)場(chǎng)巡檢方法、常見(jiàn)故障原因與故障維修進(jìn)行了總結(jié)?？傮w上來(lái)說(shuō)，要搞好大型立磨減速機(jī)的故障維修，離不開(kāi)專業(yè)巡檢的慧眼，離不開(kāi)專業(yè)技術(shù)過(guò)硬、拆裝經(jīng)驗(yàn)豐富的維修隊(duì)伍，離不開(kāi)專業(yè)的管理方法。在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，設(shè)備巡檢維修管理經(jīng)驗(yàn)十分重要，但新科技的引入應(yīng)用會(huì)帶來(lái)更好的效益，不僅要摒棄故障后維修模式，推行預(yù)知性維修，還要建立設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)，使設(shè)備管理人員從單純的“重視設(shè)備功能”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;設(shè)備功能和經(jīng)濟(jì)性并重”，從片面“追求設(shè)備完好”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;追求設(shè)備綜合效率”，更重視設(shè)備壽命周期一生的管型。
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