浅谈磨机大小齿轮安装运行中溅油引起的异响现象

1、浅谈磨机大小齿轮安装运行中溅油引起的异响现象何爱国 山东鲁碧建材有限公司凤城分公司 271103摘要：引起磨机主传动大小齿轮异响的因素有很多，我们从主传动系统的振动、温度、设备安装误差变化等方面未找到原因，最后从设备润滑方面找到了突破口，查找到大小齿轮异响的根源。这就要求我们在排查日常设备故障因素时考虑全面、细致入微，只有这样才能更好的提高设备管理水平。关键词：溅油 油位 粘度 腔室0 引言我公司有3.2m13m边缘传动开路水泥磨机1台，主传动配套电机YR1600-8/1730 1600KW ，电机转速740rpm,主减速机为重齿JD900单级传动，i=5.6，磨机转速17.6r/min,小齿

2、轮转速132 r/min，属于半开式渐开线直齿圆柱齿轮传动，采用开式齿轮油浸油式润滑，油池位置在大齿轮下面，齿轮罩结构完整，密封性好。（齿轮润滑方式如图1所示）图1我公司于13年春节期间更换了磨机大小齿轮。大小齿圈安装完毕以后，先是空磨试运转8小时，依次装入设计装载量的1/3研磨体运转8小时，装入设计装载量的2/3研磨体运转16小时，装入设计装载量的全部研磨体运转24小时，磨机在试运转时同时加入了适量的物料。从磨机试运行情况来看，磨机大小齿轮处运转一直正常，无异响发出。试运转结束后磨机带物料运行，运行48小时后，磨机磨机大小齿轮处运转一直正常，无异响发出。停机对磨机进行认真检查后，再次开机，开

3、机1小时后，小齿轮处开始有异响传出。为找到异响源头，我们将大小齿圈油箱密封盖的一侧打开，在磨机正常运转的前提下，查找异响源头，通过现场观察齿圈异响有如下特点：初期异响存在不规则性，异响时有时无，异响发生时伴随有较大的“咔嚓”声响，运行30分钟左右，齿圈整圈都存在异响。通过反复几次磨机开停机，齿圈异响一直没有消失。1 查找异响因素由于一直没有找到异响源头，我们本着判断故障由易到难的原则，分别从振动、温度、相关项目及安装精度入手，对可能引起齿圈异响的各种因素逐一排查。1.1 振动因素 我们在整个传动系统的每个节点上都设置了振动监测点，让磨机在异响状态下运转了2小时，通过振动检测设备对各监测点的振动

4、情况进行了检测，同时与磨机正常运转状态下的相关数据进行了比对，检测比对结果如表1所示。设备点测点振动位移量mm振动加速度低频m/s2正常异响正常异响传动小齿轮右侧轴承座轴承座表面0.0120.0143.43.5轴承端盖处0.0140.0153.83.7传动小齿轮左侧轴承座轴承座表面0.0130.0163.53.6轴承端盖处0.0130.0173.63.6减速机输出端轴承端盖上部0.0170.0174.04.3轴承端盖下部0.0180.0194.24.4减速机输入端轴承端盖上部0.0200.0214.54.5轴承端盖下部0.0210.0204.74.8电机负荷端电机轴瓦0.0190.0204.1

5、4.1电机轴瓦端盖0.0200.0205.05.1电机自由端电机轴瓦0.0160.0153.13.2电机轴瓦端盖0.0180.0194.54.4表1通过以上检测数据的分析来看，各设备检测点的振动数据均未发生大的变化，这就说明大小齿轮在啮合时传出的异响并非由传动系统振动引起。1.2 温度因素在对磨机传动系统的各振动点进行检测的过程中，我们同时在整个传动系统的每个节点上设置了温度监测点，通过测温设备对各监测点的温度情况进行了检测，同时与正常运转状态下的相关数据进行了比对，检测比对结果如表2所示。设备点测点正常状态温度异响时温度传动小齿轮右侧轴承座轴承座齿轮轴连接处31.431.7轴承端盖处32.1

6、32.3传动小齿轮左侧轴承座轴承座齿轮轴连接处35.635.8轴承端盖处34.235.0减速机输出端输出轴41.241.2轴承端盖处41.641.5减速机输入端输出轴38.138.2轴承端盖处37.637.2电机负荷端电机轴瓦50.650.5电机轴瓦端盖45.345.0电机自由端电机轴瓦49.645.0电机轴瓦端盖45.144.5传动大齿圈齿圈对口处点132.533.0齿圈对口处点231.932.0表2通过以上检测数据的分析来看，磨机在运转过程中，各设备检测点的温度数据也均未发生大的变化，这也说明大小齿轮在啮合时传出的异响并非由传动系统温度变化引起。1.3 相关项目（1）检查大齿轮结合面及双头

7、把合螺栓是否紧固；定位销是否松动断裂；大齿轮与筒体连接周圈螺栓是否松动。（2）检查小齿轮两端轴承的滚珠、保持架是否完好，同时测量轴承径向游隙是否在误差范围之内。（参照GB/T 4604-93）（3）认真检查大小齿轮齿面及顶隙位置是否有异物存在；大小齿轮各齿是否有点蚀严重、断齿现象。（4）检查小齿轮紧固涨紧套周圈螺栓有无松动（我厂小齿轮为涨紧套紧固方式）。（5）检查大小齿轮啮合面，通过肉眼观察接触面，齿高接触面积是否大于50%，齿宽接触面积是否大于70%。现场通过对以上项目的认真检查，均未发现有异常的情况发生。1.4 安装精度从安装误差角度来查找问题，参照齿圈安装时安装误差，大齿轮与磨机筒体组对

8、过程中同心度误差0.05mm，对口间隙0.03mm，对口间隙深度40mm，对口齿节距0.1m。大齿轮找正时，径向跳动1.5mm，轴向跳动1mm。小齿轮找正时，顶隙为9.5mm(直齿正常顶隙0.25M+3mm,M为模数，我厂齿轮模数为28)，小齿轮两侧的侧隙偏差0.05mm。通过拆除大齿圈护罩，利用百分表、塞尺等工具，对以上相关数据进行了重新测定，测定数据均在安装误差允许范围之内。（大齿轮简图如图2所示）我 我图2通过对上述各项目的逐一认真检查并逐项排除后，大小齿轮啮合时异响依旧存在。查找不出异响的原因，这也给我们技术和设备管理人员带来很大的困惑。1.5 关键因素通过对现场再次细致观察，我们发现

9、大齿轮罩下存在油位过高的现象，此时的油位已漫过齿轮齿根部以上200mm左右，同时通过用两手指沾取少量齿轮油轻微碾压拉伸的办法，发现油池中齿轮油有粘度明显下降的现象。经过后面认真的分析我们确定齿轮油位高和油粘度下降这两方面因素就是引起大小齿圈啮合异响的直接原因。2 引起异响因素的的分析：大小齿轮在高速、高负荷(磨机转速17.6rpm,小齿轮转速132 rpm,磨机自重及研磨体240t左右)运行时，大小齿轮高速啮合（大小齿轮啮合示意简如图3所示）并在其顶隙的空间中伴随有齿轮油的吸入和喷出，而当齿轮油过量并且粘度下降时，此时齿轮油极易形成流态并快速充满顶隙位置的腔室，齿轮油在大小齿轮的高速挤压下喷射

10、而出，会传出较大异响。对试运行期间为何未发生大小齿轮啮合异响现象，分析如下：试运行期间正值冬季，外界气温较低，齿轮油在低温环境下粘度高，虽然大齿轮罩下油位较高，即使是大小齿轮运行一段时间后油温有所升高的前提下，大齿轮从齿轮罩油箱所带油量仍偏少，大小齿轮啮合时在顶隙（9.5mm左右）范围内所形成的腔室内齿轮油较少，齿轮油不能全部充满腔室，大小齿轮高速挤压齿轮油时不会有喷射现象发生。但是正常生产后伴随着外界气温的不断回升，油池内齿轮油油位有所升高以及大小齿轮运行带来的油温升高，大小齿轮啮合在顶隙范围内所形成的腔室内润滑油较多，开始全部充满腔室，导致了溅油现象的发生。图33 解决方案：首先合理控制大

11、齿轮罩下齿轮油油位，经过反复实践后，我厂将油位控制在漫过齿轮齿根以上20mm30mm左右位置，同时更换更高粘度的极压开式齿轮油作为大小齿轮啮合部位的润滑油来解决油品粘度下降的问题，在齿圈未发生异响时我厂采用320#开式齿轮油，后采用460#开式齿轮油(油品比对数据如图4所示)，更换油品后，齿轮油的粘度得到了大的提升，解决了齿轮油易成流态的问题，有效避免了溅油现象的再发生。同时大小齿圈在齿面啮合和油膜方面也有了较好的提升，更有利于大小齿圈的稳定运行。参数 油品320#460#基础油的运动粘度100 mm2/s48.061.0表观粘度 -18 P1500020500密度 15 kg/l1.0781.080四球极压实验烧结负载 kg负载磨损指数 kg800110800120四球极压实验磨痕直径 mm0.670.67Falex连续负载失效负载 kg