辊压机润滑设计

1、辊压机行星减速器的润滑设计庞杭洲 王宇航（中国重型机械研究院有限公司，陕西西安 710032）摘 要：润滑不当是造成辊压机行星减速器齿轮失效的一个重要原因。本文对这类减速器的润滑从多个方面作了详细的论述，包括润滑油、润滑系统的设计、润滑系统的维护以及与润滑系统相关的减速器结构设计。关键词：润滑 辊压机 减速器 行星减速器 齿轮 齿轮失效0 引言多种原因会造成辊压机减速器齿轮的失效，包括：减速器设计和制造方面的原因，以及由于辊压机喂料粒度不均、堵料和喂料断断续续等原因导致的辊压机系统的振动和载荷波动，除此以外，减速器的润滑不合理是导致齿轮失效的另外一个重要原因。据有关资料介绍，国内减速器因润滑不

2、合理导致的齿轮失效占整个齿轮失效份额的25%左右。良好的润滑是保证减速器正常工作的重要条件，减速器制造厂家、主机厂和水泥厂用户都应对此给予足够的重视。1 润滑1.1 润滑的作用减速器润滑油的主要作用是：在各个工作零件的接触面之间形成油膜，减少零件接触面间的摩擦；吸收减速器中所产生的热量，并使它逸散，使零件温度不致过高；吸收冲击和振动，降低噪声；排出污染物。1.2 润滑油的选择润滑油的选择取决于以下几个因素，包括：减速器的工作速度和载荷大小，环境温度。选择减速器的最重要参数是油的粘度。高速减速器润滑油的粘度比低速减速器低一些。在高速时，即使是低粘度的润滑油也能在轮齿接触面间建立起所要求的润滑油膜

3、。同时，低粘度油在高速情况下产生的搅动较为轻微，因而功率损耗也少一些。但在低速时，发生在运动耦合面间的油膜比较薄，同时，低速齿轮的载荷比较大，因此，要求用高粘度的润滑油。辊压机行星减速器属于典型的低速重载运行，特别是低速级齿轮，速度低，载荷大，并且要承受辊压机系统频繁的载荷波动，不容易形成油膜，所以应当选择高粘度的齿轮油。1.3 润滑油的使用1.3.1 减速器安装时的内部清洗减速器在出场前，制造厂家会在减速器的轴和齿轮表面涂上防腐油脂，这种防腐油脂对减速器的润滑有副作用，所以在加注齿轮油前，应用低粘度机油清洗减速器内部，清除掉油脂，也同时清洗掉减速器内部的铁屑和粉尘污染物。如果在减速器出厂后，

4、由于施工原因，经过了几个月才安装到了辊压机上，这样就更有必要对减速器内部进行清洗。1.3 .2 初次换油期在行星减速器安装调试完毕，带料运转400h或2个星期后（以先到期者为准）。将润滑油全部放掉，用N100低粘度机械油清洗减速器内部，这一点非常重要，因为辊压机工作在多粉尘和冲击载荷非常严重的环境下，箱体内部可能会在初期的运行后会积累很多污物。初次使用的润滑油经过合适的过滤后还可以重新使用，可以使用125mm的滤网过滤。1.3.3后续换油期在正常的工作条件下，应在减速器工作2000h后，或连续运转3 个月后更换润滑油，如果延长换油周期应对润滑油定期检查。换油时，减速器内的旧油应当清理干净，因为

5、残留的油会起催化剂的作用，加快新添加的齿轮油变质。1.4 润滑油的存放润滑油在存放保管过程中，必须把不同种类和不同牌号的油分开来存放，应有明显的标识，油品不允许露天存放，不同厂家生产的润滑油不能混用。1.4 从润滑角度防止齿轮失效的对策失效形式对 策点 蚀提高润滑油粘度或采用含极压添加剂的L-CKC,L-CKD,L-CKT工业齿轮油剥 落同上磨 损提高润滑油粘度，选用合适的润滑剂，降低油温，在润滑装置中增设过滤装置。适时更换润滑油，清洗减速器、过滤器。胶 合必须保证齿轮在一定载荷、速度、温度下始终具有良好的润滑状态，使齿面润滑充分。采用含极压添加剂的L-CKC,L-CKD,L-CKT工业齿轮油

6、。在润滑系统中增设冷却器。齿体塑变防止润滑油不足和中断，提高润滑油粘度。2 润滑系统的设计辊压机行星减速器目前普遍采用的是减速器自身循环润滑系统，这种润滑系统中不设专门的油箱，而是以减速器箱体作为油箱。优点是结构简单，占地面积小，造价低。由于油箱有沉淀油液中的污染物的功能，而自身循环润滑系统不设油箱，油液中的污染物就容易沉积在减速器内，容易对齿面和轴承造成破坏。所以，笔者认为，辊压机减速器最好配上带油箱的润滑系统，这样虽然增加了油站的成本，但是对于改善润滑条件，延长减速器寿命却非常有效。2.1 润滑系统工作原理：润滑系统的工作原理图如图1所示。润滑系统的工作介质为粘度等级为L-CKC320的工

7、业极压（EP）齿轮油，润滑系统的公称压力为0.4MPa，过滤精度为125mm。冷却水温度要求30，冷却水压0.20.3MPa，设计温降8。图 1 自身循环润滑系统原理图工作时，油液由齿轮泵排出经单向阀、双筒网式过滤器和油冷却器被直接送往减速器箱体内的润滑点，减速器箱体内另一侧的热油经回油胶管重新进入油泵。油站的最高供油压力为0.4MPa，最低供油压力为0.05MPa，根据润滑时喷油的位置要求，通过调节安全阀确定使用压力，当油站工作压力超过安全阀的调定压力时，安全阀将自动打开，多余的油液会回流至减速器箱体。2.2 润滑系统主要元件2.2.1 过滤器双筒过滤器的一组过滤滤芯工作，一组过滤滤芯备用，

8、过滤器上装有压差发讯器，当过滤器进出油口的压差超过0.05 MPa，表明滤芯有阻塞，压差发讯器会发出警报，用来通知转换工作网筒。人工换向后，备用滤芯工作，取出原工作滤芯，清洗或更换滤网。过滤器放在冷却器之前，可以提高过滤和通油能力。润滑油过滤器应该安置在油泵有压力的一侧，以及任何可能使润滑油产生污垢的部件（如冷却器）的前面。如果把过滤器放在油泵的吸油管线上，当过滤压降随着使用时间的增加而增加时，会导致油泵发生各种进油故障。2.2.2 冷却器采用列管式冷却器，冷却效果好，阻力小，便于维修。冷却器工作时，水从列管内流过，油从筒体内管间流过。如果冷却水使用河水、海水，最好先经过过滤沉淀。使用时必须防

9、止水的冻结。在严寒地带停机时，冷却水必须放出。一般冷却器应半年检查一次，每年保养一次，清洗更换破损的零件。检查时要特别注意各个部位的腐蚀，一般主要是管束的腐蚀，其次是管板和密封件。在管束和筒体使用不同材料时，由于不同金属的电位差，电位低的零件会产生电腐蚀。故一般水冷式油冷却器的水腔中都放有电位更低的锌棒和镁棒等，以防止电腐蚀，使用中要经常检查其使用情况。2.2.3 油流指示器为了能实时观察压油管路中油流的情况，防止润滑系统出现意外，在油泵后面设置有一个油流指示器，通过观察油流指示器的有机玻璃窗口，操作人员可以随时了解润滑油的状况和流向，可以防止齿轮油泵的接线接反，电机接线接反的情况在实践操作中

10、笔者曾经碰到过，有了油流指示器，就可以避免出现这种情况。3润滑系统散热面积和循环油量的计算以额定功率500的行星减速器为例，说明润滑系统散热面积和循环油量的计算。(1) 循环润滑油量63L/min(2) 最高油温(3) 输入功率(4) 减速器工作效率(5) 室温(6) 减速器壳体散热面积(7) 传热系数(8) 润滑油密度(9) 润滑油的平均比热容(10) 润滑油排出时的温度 =50+8=58(11) 润滑油进入时的温度不防设为50(12) 循环油的利用系数(13) 循环油循环冷却时排出的最大热量： (14) 连续工作中产生的热量: 由于，故认为油温可以平衡在70，所以循环润滑油量设计为63L/

11、min。其余相关参数根据XYZ 稀油润滑装置确定，公称流量63L/min，过滤面积0.19m2，换热面积4m2，冷却水耗量5.7m3/h。4与润滑系统相关的减速器附件4.1 减速器运转过程中的油温监视减速器高速轴轴承设有测温装置，采用电阻式温度传感器，传感器的输出信号和中控室联接，能够动态观察减速器高速轴轴承的温度，同时也对减速器的运行状况进行动态监视。辊压机减速器的工作油温的正常范围在5080之间，最高油温不能超过90。环境温度、冷却循环水温度、通风条件、粉尘多少都会影响到减速器的油温，所以，润滑油的工作油温对于每台辊压机是不一样的。具体到某一台的报警温度设为多少应当根据现场调试时的实际情况

12、而定，不能一概而论。减速器壳体上设有有机观察孔，可以观察高速级齿轮的工作和润滑情况。4.2 减速器通气孔的设置两种常见的污染物是水和粉尘，对于辊压机减速器来说，首先要预防粉尘污染。辊压机的工作环境粉尘特别大，无法避免，粉尘会通过设在减速器顶部的通气帽污染润滑油。减速器的制造厂家需要考虑这个问题，可以将通气帽的通气口通过钢管引在减速器的侧面，使通气口方向向下，这样就可以大大减少通过通气帽进入减速器内部的粉尘了。这样做虽然有些罗嗦，但却非常实用有效。也可以在通气帽上设置防尘罩，防止从下料口落下来的大量粉尘堵塞通气孔。减速器的通气孔虽然能防止外面的微粒尘埃进入，但却没 法防止水气进去。也有可能将减速器完全密封起来，装上一只膨胀盒，以代替通气帽。5结束语 完善的润滑设计和使用过程中细致的维护工作是辊压机行星减速器良好运转的重要保证。遗憾的是，减速器的润滑在工程实践中常常得不到足够的重视，这样就容易因润滑方面的原因导致齿轮失效，影响正常生产。减速器的设计、制造缺陷和辊压机系统的载荷异常这两方面的因素固然是导致齿轮失效的重要原因，但是，润滑不当是导致齿轮失效的另外一个重要原因，应当引起重视。参考文献1 渐开线齿轮行星传动的设计