王（wáng）宇（yǔ）航　龐杭洲　崔冬　趙玉良
（中國重型機械研究院（yuàn）有限公（gōng）司）

　　1　前（qián）言
　　傳動係（xì）統是輥壓（yā）機係統的重要組成部分，其每個環節可靠（kào）穩定的工（gōng）作對於輥壓機粉磨係統的正常運行具有重要意義。本（běn）文從設計和使用的角度對傳動係統的（de）一些常見故障進行分析，找出故障的（de）原（yuán）因，提出排除故障（zhàng）的措（cuò）施，以提（tí）高傳動係統的運行穩定性。

　　2　減速器輸入軸軸頭漏油（yóu）
　　影響減速器軸頭密封效果的因素很多，其中的兩個因素是：

　　（1）輸入軸（zhóu）的定心精度；

　　（2）密封接觸（chù）的軸頸表麵加工質量。

　　2.1輸入軸的定心精度

　　減速器輸入軸（zhóu）支承（chéng）軸承座的定心精度靠機床的加工精度和工藝來保證，這從根本上保證了（le）軸承的定位精度，但軸承本身的間隙（xì）調整也會影響軸承的定（dìng）位精度。圖1和圖2是輥壓機減速器輸入軸常用的兩（liǎng）種（zhǒng）軸承定位方式，圖1是一端采（cǎi）用雙列圓錐滾子軸承進行固定支承，另外一端采用圓柱滾子軸（zhóu）承進行浮動支承。圖2是兩端采用兩個圓錐滾子軸承麵對麵進行兩端定位。從圖（tú）中可以看出，無論哪一種定位（wèi）方式，當（dāng）軸承間隙（xì）過大時，都會引起輸入軸軸（zhóu）頭擺動，破壞骨（gǔ）架油封（fēng）唇（chún）口。所以，在現場操作（zuò）維護過程中，如果發現減速器輸入軸軸頭出現擺動現象，應當拆（chāi）下輸入軸承（chéng）端蓋，檢查軸承間隙（xì），加調（diào）整墊（diàn），減小軸承軸向間隙，提高輸入軸定心精度，這樣就可避免損壞輸（shū）入軸密封，也可減小施加在軸承上的附加載荷。

　　2.2和密封接觸的軸頸表麵加工質量
　　減（jiǎn）速器軸頭密（mì）封采用（yòng）的是骨架油封。骨架油封的密封原理如（rú）圖3所示，旋轉油封的唇口和（hé）軸之（zhī）間形成一個動壓油膜，油膜與空氣（qì）間的接觸麵在（zài）表麵張力作用下形成了一個弧形彎（wān）月麵，阻止了潤滑油的滲漏，實現了密封。弧形彎月麵的形成（chéng）是密（mì）封的必要條件。要形成彎月（yuè）麵，Z佳的油膜（mó）厚度在1~3μm，油膜厚度太小會造成唇（chún）口幹摩擦（cā），太大則（zé）會滲漏。

　　骨（gǔ）架油（yóu）封的動（dòng）態油膜的密封原理說明了骨架油封的唇（chún）口和（hé）軸頸表（biǎo）麵之（zhī）間依靠動態油膜來防止滲漏，要滿足形成動態油膜的條件，對軸頸表麵加工質量的要求就很（hěn）高。密封軸頭的一般加工（gōng）工（gōng）藝要（yào）求是（shì）：
　　•粗加工—淬火—磨外圓—拋光（guāng）—棱角修圓
　　•45~50HRC
　　•Ra0.2~0.63μm
　　•軸頸公差h11

　　2.3軸頭密封溝槽的處理

　　骨（gǔ）架油封的密（mì）封唇長期在軸頭上摩擦，時間（jiān）久了，軸頭上會（huì）磨出一個小溝槽，這（zhè）也會導致密封失效，造成輸（shū）入軸軸端滲漏油。圖4是（shì）軸頸（jǐng）表麵磨出溝槽（cáo）的實例。

 

 　　•在設備檢修過程中，如發現軸上已經磨出了溝（gōu）槽，可以采用以下辦法（fǎ）進行處理和改進：
　　•將密封座位置改變，改（gǎi）變密封唇（chún）和軸頸的接觸位置（zhì）。
　　•用AB組（zǔ）分的LOCTITE軸麵修複劑FIXMASTER進行修複。
　　•在密封位置設計單獨的（de）襯套，更換磨損襯（chèn）套，改進設計。

　　3　減速器油溫過高
　　減速器的（de）入軸軸承設有（yǒu）測溫裝置，並在中控電腦上（shàng）顯示入軸軸（zhóu）承的溫度（dù），這（zhè）個溫（wēn）度是用戶（hù）觀（guān）察減速器工作情況的一（yī）個（gè）重要（yào）參數。根據使（shǐ）用經驗，輥（gǔn）壓（yā）機（jī）減速器（qì）的入軸軸承溫度（dù）一（yī）般（bān）的變化範圍（wéi）在50~75℃之間。由於（yú）環境溫度、冷（lěng）卻循環水溫度、通風條件、粉塵多少都（dōu）會影響到減速器的（de）油溫，所（suǒ）以，入軸（zhóu）軸承溫度的正常變化範圍對於每台輥壓機是不一樣（yàng）的。具體到某一台（tái）輥壓機減速器的報警溫度（dù）設置，應根據現場調試情況確定。某（mǒu）現場輥壓機調試過（guò）程中將輥壓機（jī）的跳停溫度設置為70℃，但在（zài）實際工作中，減速器的（de）Z高溫度常常達到71~72℃，導致輥壓機頻繁（fán）跳停。如果觀察工作過程中溫度沒有快速的變化，這說明（míng）輥壓機的跳停溫度應當往高調，而不應拘泥於（yú）原廠家的調試設定值。
　　減速器在（zài）長期的工作過程中如果沒有異常情況，溫度應當始終在一個比較穩定的範圍內變化，不（bú）應當在短時期內出現大幅度的增高或降低，否則，就可能是係統某個環節出了故障，應（yīng）進（jìn）行故障排查。
　　除上述原因外，還應對以下因素進（jìn）行檢查和排除：
　　•檢查減速器有無異常噪音（yīn），減速器內部軸（zhóu）承損壞（huài）可能導致異常的噪聲和溫升。
　　•檢查潤滑站過濾器是否堵塞（sāi），過濾器是否需要清洗。
　　•檢查進出冷卻器水溫差，要求進水溫度≤30℃。一些水泥廠沒有循環冷卻水塔，或是循環冷卻水塔不能正（zhèng）常工作，冷卻水的進水（shuǐ）溫度在夏（xià）季達到了40℃以上，這肯定會導致減速器（qì）油（yóu）溫過高。
　　•檢查熱電（diàn）阻接線是否鬆動。

　　4　齒麵點蝕剝落
　　水泥生產設備（bèi）一般都是24h連續工作（zuò），而且工作環境惡劣，因此，齒麵點蝕是水泥齒輪設（shè）備的一（yī）種常見現象，Z常見於回（huí）轉窯開式驅動齒輪，這也（yě）是輥壓機減速（sù）器的一（yī）種常見破壞（huài）形式。齒麵點蝕的原理是齧合表麵反複受到接（jiē）觸擠（jǐ）壓作用，產生細微的疲勞裂紋（wén），裂紋沿表層不斷擴大，使齒麵出現小塊金屬剝落，形成麻點和斑坑。圖5是齒（chǐ）麵的常見點蝕形式。點蝕產生起始於節圓（yuán）附（fù）近，會引起（qǐ）噪聲（shēng）和振動。

　　齒（chǐ）麵（miàn）點蝕Z初表現為麻點，後發展為連片麻點，再嚴重的會形成齒麵剝落。齒麵產生（shēng）剝落時，檢查潤滑站過濾器，會有細小的鐵屑產（chǎn）生（shēng），嚴重（chóng）時會有片狀鐵屑。
　　預防和減少點蝕可以采（cǎi）取的措施包括：
　　•減速器初次安裝工作一個月後，用低粘度潤滑油（yóu）清洗齒輪箱（xiāng）中的灰泥、鐵屑，保證減速器內部清潔。
　　•使用含抗磨劑的高粘度極壓齒輪油。
　　•齒麵硬度不（bú）足，材料性能組織不均勻、熱處理不合（hé）理會引起齒麵點蝕。應控製齒輪毛坯質（zhì）量，采用合理（lǐ）的熱處理工藝。
　　•點蝕的破壞形式多見（jiàn）於內齒圈，采用滲氮、噴丸可（kě）以提高內齒圈的抗點蝕能力。

　　5　齒輪斷齒
　　齒輪輪齒折斷的情（qíng）況並不多見，但由於斷齒一般事發突然，並且會伴隨劇烈的振（zhèn）動和附加載荷，產生的損害（hài）很大，常常導致一係列相關零部件（jiàn）的損壞，所以必須予以重（chóng）視（shì）。圖6是齒輪（lún）輪齒的兩種（zhǒng）斷齒現（xiàn）象。斷齒（chǐ）分三（sān）種情況（kuàng）：

　　（1）疲勞斷齒。輪（lún）齒長期受變應力反複作用，產生疲勞裂紋，裂（liè）紋逐步擴展，導致斷齒（chǐ）：
　　（2）過載衝擊斷裂（liè）。減速（sù）器在運行過程中載荷突然增大，超過輪齒的抗（kàng）彎曲能力，導致（zhì）輪齒折斷。
　　（3）脫落的軸承滾珠、鬆動的螺釘等掉入齧合部位，導（dǎo）致輪齒折斷。
　　預防斷齒的（de）措施包（bāo）括：
　　•保證輥壓機空負荷啟動，清除（chú）輥間堵料。
　　•保證輥壓機下料連（lián）續、均勻，粒度符合要求。
　　•保證除鐵（tiě）器正常工作，防止大塊金屬落（luò）入輥縫。
　　•觀察輥縫是否存（cún）在劇（jù）烈變化的現（xiàn）象，查找原因。
　　•校核齒輪的彎（wān）曲強度（dù），計算彎曲強度安全係數SF>2。
　　•在減速器輸入軸端安裝液力耦合器、軟啟動鋼球聯軸器，在（zài）過載（zǎi）狀態下（xià）保護減速器。
　　•對減速器內部可能脫落的螺釘、螺栓采取可靠防鬆措施。
　　輥壓機的輥麵剝落（luò）是輥壓機運行過（guò）程中必然（rán）會出（chū）現的情況，在發（fā）現輥麵出現較大剝落時，應及時進行維護補焊。由於輥麵剝落會造（zào）成輥壓機係統的強烈（liè）振動，對減速器產生很（hěn）大（dà）的（de）附（fù）加衝擊載荷，嚴重時會導致減速器輪齒折斷，所（suǒ）以應（yīng）當對輥麵進行（háng）定期檢查，必要時要及時維修輥麵，確保輥（gǔn）壓機平穩（wěn）運行。
　　由於各種原因，包括喂（wèi）料的均勻性（xìng）、物料的一（yī）致性、輥麵的剝落、卡料、進鐵塊等原因，輥壓機係統（tǒng）在工作過程中會不可避免地存在衝擊載荷。為了消解衝擊載（zǎi）荷（hé），保護輥壓機係統（tǒng）的零部件，在設計（jì）傳動係統時，應當在傳動環節中采用軟啟（qǐ）動聯軸器進行過載保（bǎo）護和（hé）緩衝吸振（zhèn）。常用的軟啟動聯軸器包括液力耦合器和軟（ruǎn）啟動安全聯軸器。圖7是在輸入軸上安裝液力耦合（hé）器（qì）的輥壓機係統。

　　聯軸器的工作過程為：主動軸帶（dài）動轉子旋轉，轉子上的葉片將殼體內的空腔分（fèn）成2~6等份，葉片推動空腔中的鋼球作圓（yuán）周（zhōu）運動，鋼球由於離心力作用沿聯軸器半徑方向運動，逐漸貼緊在殼體內壁，並（bìng）沿殼體內壁滑動，隨著轉速的升高，鋼（gāng）球與（yǔ）殼體內壁間的摩（mó）擦力達到一定值時，鋼球帶動殼體旋轉，達到同步狀態。殼體通過銷軸組（zǔ）件帶動半聯軸器旋轉，將動力（lì）傳遞（dì）到（dào）工作機。
　　軟起動安全聯軸器（qì）的主要特點（diǎn）有：
　　•軟起動（dòng）性好。原動機起動時（shí），聯軸器處於打滑狀態，可將帶載（zǎi）起動變為近（jìn）似空載起動（dòng），實現原動機的軟起（qǐ）動（dòng）。
　　•可（kě）靠的過載保護並可調節。當工作機過載或卡死時，聯軸器打滑，限製了功（gōng）率的增加，當異步電動機因過載導致轉速下降（jiàng）時，聯軸器可傳遞功（gōng）率隨轉速迅速（sù）下降，有效保護電動機不被堵（dǔ）轉。增減鋼球（qiú）的填充量，可調節過載保護功率值。
　　•節省能源與設備費用。由（yóu）於實現了軟起（qǐ）動，降低了起（qǐ）動電流，縮短了峰值時間（jiān），降（jiàng）低了能耗；同時，減小了設備的起動衝擊，節省了設（shè）備維修（xiū）費用。
　　•安裝拆卸方便，工作可靠，運行中無（wú）需維護，承載能力大，外形尺寸小；但長時間打滑會發熱嚴重，不適用於頻（pín）繁起動或頻繁換向的（de）場合。
　　和（hé）液（yè）力耦合（hé）器相比較（jiào），軟起動（dòng）安全聯軸器功率損耗小、免維護（hù）、體積結（jié）構小，能有（yǒu）效（xiào）降低輥壓機傳（chuán）動係統的載荷衝擊（jī），減少輪齒折斷發生（shēng）的（de）概率。

　　6　行星減速器的有效潤（rùn）滑

　　據有關資料介紹，國內減速器因潤（rùn）滑不合理導（dǎo）致的齒輪失效占整個齒輪失效份額的25%左右。良好的潤滑是保證減（jiǎn）速器正常工（gōng）作的重要條件，減速器製造廠家、主機廠和水（shuǐ）泥（ní）廠用戶都（dōu）應給予足夠（gòu）的重視。
　　6.1潤滑的作用
　　減（jiǎn）速（sù）器潤滑油的主要作用是：在各個工作（zuò）零件的接觸麵之（zhī）間形成油（yóu）膜，減少零件接觸麵（miàn）間的摩擦；吸收減（jiǎn）速器中所產生的熱（rè）量，並使它逸散，使零件溫度不致過高；吸收（shōu）衝擊和振動，降低噪聲；排出汙染物。

　　6.2潤滑油的選擇

　　潤（rùn）滑油的選（xuǎn）擇取決於以下幾個因素，包括：減（jiǎn）速器（qì）的工作速度、載荷大小和環境溫（wēn）度。選擇減速器的Z重要參數是油的粘度。高速減速器潤滑（huá）油的粘度比（bǐ）低速減速器低一些。在高速時，即使是低粘度的（de）潤滑油也能在輪齒接觸麵間建立起所（suǒ）要求的潤滑（huá）油（yóu）膜。而（ér）且，低粘度油在（zài）高（gāo）速情況下產生的攪動較為輕微，因而功率損耗也少一些。但在低（dī）速時，發生在運動耦合麵間的油膜比較薄，同時，低速齒輪的載荷比較大，因此，要求（qiú）用高粘度的潤滑油。輥（gǔn）壓機行星減速器屬於典型的低速重載（zǎi）運行（háng），特別是低速級齒輪，速度低，載荷大，並且要承受輥（gǔn）壓機係統頻繁的載荷波動，不容易形成油膜（mó），所以應當選擇高粘度的齒輪油。

　　6.3潤滑油的使用（yòng）

　　減速器在出廠前，製造廠家會（huì）在減速器的軸和齒輪表麵塗上防腐油脂，這種防腐油脂對減速器的潤滑有副作（zuò）用，所以在加注齒輪油前，應用低粘（zhān）度（dù）機油清洗減速器內部（bù），清除掉油脂，同時也清洗掉減速器（qì）內部的鐵屑和粉塵汙染物。如果在減（jiǎn）速器出廠（chǎng）後，由於（yú）施工原因，經過了幾個（gè）月才安裝到了輥壓機上，這樣（yàng）就更有必要（yào）對減速器內部進行清洗。
　　在行星減速器安裝調試完（wán）畢，帶料運轉400h或2個星期後（以先（xiān）到期者為準），將潤滑油全部（bù）放掉，用N100低粘度機（jī）械油清洗減速器內部，這一點非常重要，因為輥壓機工作在多粉塵和衝擊載荷（hé）非常嚴（yán）重的環（huán）境下，箱（xiāng）體內部可能會在（zài）初期的運（yùn）行後積累很多汙物。初次使（shǐ）用的潤滑油用125μm的濾網過濾後，還可以重新使用（yòng）。
　　在正常的工作條（tiáo）件下，應在減速器工作（zuò）2000h後，或連續運轉3個月（yuè）後更換潤滑油，如果延（yán）長換油周期應對潤滑油定期檢查。換油時，減速器內的舊油也應清理幹淨，因為（wéi）殘留（liú）的油會起催化劑的作用，加快新添加的齒輪油的（de）變質速度。
　　潤滑油在（zài）存放（fàng）保管過程中，必須（xū）把不同種類和不同牌號（hào）的油分開來存放，應有明顯的（de）標識，油品不允許露天存放（fàng），不同廠家生產的（de）潤滑油不能混用。
　　7　結論
　　輥壓機（jī）傳動係統雖然包含了很多環節，但由（yóu）於輥壓機係統的自動化程（chéng）度較高，很多運（yùn）行（háng）參數（shù）如電流、油溫、輥縫間隙等都可以從（cóng）中控電腦和現場儀表上（shàng）觀察到，這（zhè）給輥（gǔn）壓機傳動係統的維護和設計提供了方便（biàn）和依據，隻要在現場實踐中不斷觀察、總結和改進，就能減少故障率，提高運行（háng）效率。