王誌中

（天瑞新登鄭州水泥有限公司，河南登封　452476）

引言

隨著（zhe）我國水泥工業的快速發展，水泥製造工藝（yì）不斷改進（jìn），與之配套的工藝裝備也在（zài）不斷完善升級，包括水泥（ní）製造裝備的（de）關（guān）鍵設備——輥壓機。輥（gǔn）壓機（jī）在水泥工業物料粉磨工藝係統中作為生（shēng）料終（zhōng）粉磨及水泥（ní）預粉磨（mó）或半終粉磨的關鍵粉磨（mó）設備，對提高產量（liàng）及降低能耗，提高（gāo）粉磨效率有著至關（guān）重要的作用。

常見的（de）輥壓機配有兩套傳動係統，如圖1所示，即由兩台（tái）電機減速機分別驅動兩（liǎng）個擠壓輥。其構成主要由鎖緊盤、扭力支承、行星減速機、萬向聯軸器、電（diàn）動機五大部分組成。其中兩（liǎng）台大功率懸掛式NGW型行星減速器對輥壓機的安全、高效、穩定運行有（yǒu）著舉足（zú）輕重的影響，而行星減速器整機及零部件設計（jì）選型時的配置是否合適又關乎著整台設（shè）備的使用性能。本文就某公（gōng）司使用的國內公司（sī）生產的RPG26型輥壓機（jī）減速器（qì）因選型偏小造成的故障問題（tí）進行剖（pōu）析，並對該減速（sù）器的優化改進方案（àn）進行闡（chǎn）述。

圖1 輥壓機傳動係統

01　輥壓機行星減速（sù）器的工作特點

（1）工作環境：輥壓機工作現場存在粉塵汙染（rǎn）。

（2）低（dī）速重載運行：輥壓機減速器輸（shū）出端連接的擠壓輥裝置工作轉速較低，一般為17 r/min左右，動（dòng）定輥兩側減速器輸出轉（zhuǎn）速存在（zài）一定（dìng）範圍內的差值。其傳動比較大，傳遞的載荷也較大，屬低速重載設備。

（3）載荷波動大：輸送進入輥壓（yā）機的物料不平（píng）穩（wěn）、輥麵剝落、物料（liào）粒度均勻（yún）性差、物料中夾雜鐵塊等因素都會導致（zhì）載荷劇（jù）烈波動。

（4）頻繁啟停（tíng）機：受（shòu）目前嚴厲的（de）環保（bǎo）政（zhèng）策及節能方式的影響（xiǎng），某（mǒu）些時段範圍內需頻繁啟停機。因輥壓機擠壓輥自（zì）身重量較大，啟動瞬（shùn）間慣性扭矩（jǔ）也較大，在輥壓機啟動瞬間對減速（sù）器衝擊也較大（dà）。

基於以上四個特點，在輥壓機（jī）減速機設計選型時要（yào）充分考（kǎo）慮各方麵因素以確保其主要零部件尤其是軸承有較高的強度、承載能力及安全係數（shù）。

02　該公司輥壓機（jī）行星（xīng）減速器存在的問題

該（gāi）公司（sī）1號水泥磨（mó）機規格Ф4.2m×13 m，其生產能力為160～170 t/h，其配套的預粉磨係統的輥壓機由國內某公司設計製造，型號為（wéi）CLF180-80-D-DS，設計通過能力630t/h。該（gāi）輥壓機傳動（dòng）係統配備兩台高壓電機，功率900 kW，轉速1480r/min；兩台減（jiǎn）速器型號PRG26-83，輸入（rù）轉速1480r/min，公稱速比（bǐ）80，額定輸出扭矩339kN·m，Z大輸出轉矩763kN·m。該輥壓機（jī）係統自2008年3月建成投產後（hòu），因高速級（jí）軸承或高速行星級軸承損傷失效而引發減速器相應齒輪損傷、減速機殼（ké）體崩裂的（de）整機損壞失效現象時有發生，如圖2、圖3、圖4所示。

圖2 2009年3月動輥（gǔn）減速機行星（xīng）輪開裂

圖3 一（yī）級太陽輪斷齒（左）和一級太陽輪齒麵受損（右）

圖4 2010年5月定輥減速機軸承損壞（左）行星（xīng）輪及太陽輪齒輪損壞（右）

03　原因剖析

我們對該輥壓機減（jiǎn）速器進行了多次維（wéi）修，發現（xiàn）其失效停機的直接原因，要麽（me）是高速（sù）級軸承的損壞失效，要麽是輪齒損傷，要麽是箱體崩（bēng）裂，或兼而有之（zhī）。通過計算，我們排除了齒輪強度不足、箱體設計選材因素。

在與其（qí）它（tā）有相同配置的水泥生產（chǎn）線企業及原製造廠進行溝通交流後，得（dé）知此類配置普遍存在輥壓機減速器頻繁損（sǔn）壞停機問題。同類水泥生（shēng）產企業如中材湘潭水泥公司，重新換裝選用大係列型號輥壓（yā）機（jī）減速機及相應配（pèi）套的萬向聯軸節和輸出（chū）軸鎖緊（jǐn）盤後，有效地（dì）解決了輥壓機減速器頻繁損（sǔn）壞停機的生產難題，設備開（kāi）機運行率顯著提升。

於是（shì），我們（men）對該輥壓機（jī）減速器各部位軸承壽命進行計算，發現軸承配置方式及選型不合適，造成軸承的安全（quán）係數較低，因此認（rèn）為輥壓機減速器選型偏小是造成公（gōng）司減速器頻繁損壞停機的（de）根本原因。

減速器選型偏小，減速器高速級（jí）軸承長時間高速過載運行，往往會導致軸承過早出現點蝕及剝落現象，進而造成潤滑油中金屬顆粒物（wù）超?，潤（rùn）滑（huá）效果嚴重下降。由於該類減速器潤（rùn）滑方式為強製潤滑+油池潤滑，當軸承出現較大麵積點蝕或（huò）剝落時（shí），其剝落的塊狀金屬（shǔ）顆粒進入油池後便會（huì）參（cān）與到齒輪的齧合過程中，就會進一步（bù）造成齒輪的（de）壓傷、點蝕甚至是剝落，如果此時還未能（néng）及時發現故障現象，那麽軸承損壞到一定程度滾珠直接掉落到油池中後（hòu），就會直接造（zào）成減速器報廢停機。

04　處理措施

該公司該輥壓機（jī）傳動係（xì）統安裝尺寸及空間位置受（shòu）限，無法像中材湘潭水泥公司（sī）那樣重新安裝更換更大係（xì）列型號PRG29-83整機（jī）減速機。為滿足正常水泥生產（chǎn），提高（gāo）公司生產效率，公司先後采取了兩個（gè）解決措施，以期減少該輥壓機（jī）減速（sù）器（qì）故障發生率。

4.1  定期停（tíng）機檢修

結合該輥壓機減速機幾年裏發生（shēng）故障的規律和經驗教訓（xùn），借（jiè）助先進儀器設（shè）備（bèi），在加強日（rì）常巡檢點檢，完善檢查監控手段的前（qián）提（tí）下，要求在（zài）高速級和中間行星級相應軸承出現損傷失效征兆之前，每6個月執行一次（cì）停機檢修計劃，並對該減速機前半部進行解體（tǐ）檢查維修，直接將其7套軸承和出現點蝕剝落的齒（chǐ）輪進行新備件（jiàn）強製性更換，以確保其正常生產。該檢（jiǎn）修辦法每年投入維護維修成本在25萬元左（zuǒ）右。

4.2  對減速機（jī）及其相（xiàng）應軸承重新選型和設計

通過對（duì）該（gāi）輥壓（yā）機減速器各部位軸承壽命的計算得（dé）知，其軸承（chéng）配置方式及選（xuǎn）型不合適不恰當，造成軸承的安全係數較低（dī），軸承長時間的高速過載運（yùn）行（háng）會過早引發點蝕、剝（bāo）落等故障（zhàng）現象。

因此在保證該輥壓機減速器安裝尺寸不變的情況（kuàng）下，針對其軸（zhóu）承選（xuǎn）型及配置方式特（tè）製訂以下優化方案：

（1）保持原（yuán）有齒輪基本參數不（bú）變；

（2）對軸承進行重新選（xuǎn）型並對其配置方式進行（háng）優化改進，如表1所示。

表1 優化改進前後的軸承型號對比

依據重新選型優化改進後的軸承型號及（jí）配（pèi）置方式（shì），在確保（bǎo）該輥壓機（jī）減速機高速輸（shū）入軸、低速輸出軸及太極型扭力架法蘭安裝尺寸不變的基礎上，對減速機相應軸承位及其支座殼體尺寸作適當調整改進，以保證該（gāi）減速機（jī）裝配強度、整體（tǐ）性能及運行的（de）穩定性、安全性、可靠性。

05　結束（shù）語

對減速機軸承重新選型並對其配置（zhì）方式進行優（yōu）化改進（jìn）後，我公司輥壓機停機率明顯降低，生產效率顯著提高，有效地解決了該輥壓機減速器因軸承（chéng）失（shī）效而（ér）造成整機損壞停機的故障。此（cǐ）針對性解決措施一次性（xìng）投入成本（běn）30多萬（wàn）元，因停機故（gù）障減少為公（gōng）司帶來的直接收（shōu）益（yì）近百（bǎi）萬元。

來源：《新世紀水泥導（dǎo）報（bào）》2020年（nián）2期（qī）