趙銅（tóng）劍1 龐杭洲2 王宇航2 師浩浩2
（1.西安（ān）西電開關電氣有限公司（sī），陝西西安，710077；2.中國重型機械研究院股份公司，陝西西安，710032）
摘 要：輥（gǔn）壓機行星減速器是一（yī）種專用傳動裝置。針對其特殊性，本文對（duì）減速器高速（sù）級（jí）軸承的不同（tóng）配置方式從設計角度進行了對比和論述。對於該行星減速器的三種目前生產（chǎn）現場使用的潤滑方式（shì）進行了（le）論述和分析比較。
關鍵詞：減速器，潤滑，軸承，輥壓機
0 前言
輥壓機是一種相對新型的物料粉磨設備，它利用高壓料（liào）層粉碎原理，對物（wù）料進行擠（jǐ）壓粉碎，擠壓過程（chéng）中物料產生大量的微粉，沒有被粉碎的顆粒也因受高壓而內部產生大量的細（xì）微裂（liè）紋，從而改善（shàn）了下一道細磨工序的效（xiào）率。由（yóu）於輥壓機在（zài）作功過程（chéng）中，物料被輥壓機側板（bǎn）裝置限製在一特定的區域內，所有物料都（dōu）通過輥縫間（jiān）隙得到（dào）粉碎和擠壓，所以與其他粉（fěn）碎設備相比，輥（gǔn）壓（yā）機作功的集中（zhōng）程度高、能量（liàng）利用（yòng）效率高、節能效果好（hǎo），與單獨的球（qiú）磨機粉磨工藝比較，增產＜60%，節電＞15%。
2000年以前，輥壓機應用很（hěn）少（shǎo），但2000年以來，由於（yú）技術進步和市場需求的增長（zhǎng），以及節能增效要求的推動，輥壓（yā）機在冶金、建材、化工、礦山等領域得（dé）到了越來越普遍的應用，相關技（jì）術和生（shēng）產工（gōng）藝也越來越成熟和穩定（dìng）。
圖1是（shì）典型的（de）輥壓機機械係（xì）統的配置（zhì）圖。兩個輥子分（fèn）別由兩台電機6獨（dú）立驅動，電機（jī）6驅動（dòng）驅動萬向軸5，萬向軸5通過半法（fǎ）蘭和減（jiǎn）速器4輸入（rù）軸連接。減速器4的（de）輸出（chū）軸為無鍵空心軸，和輥壓機的輥子軸用縮緊盤（pán）無鍵連接。減速器4的重量（liàng）懸掛在輥子軸頭上（shàng），支反力（lì）矩（jǔ）通過扭力臂3傳遞到基礎上。
輥壓機係統中，輥子和行星減速器是核心部件（jiàn），在運行過程中需要（yào）周期性保養和維護，其中（zhōng）行星減速器更是輥壓機穩定運行的關（guān）鍵。本文（wén）擬從設計的角度對減速器高速軸軸承的（de）設計和減速器的整體潤滑方式的設計（jì）進行（háng）論述和分析。
1 輥壓機行星減速器的載荷特點（diǎn）
1.1 24h連續運行
輥壓機屬於粉磨設備，現（xiàn）場粉塵汙染較大，一般無人（rén）值（zhí）守，24h連續運行。工廠中控室通過監視器對其（qí）運（yùn）行過程中的（de）電流、溫度（dù）、料流、環境進（jìn）行24h監視（shì），一旦出（chū）現故障，監視器會進行報警。
1.2 低速重載（zǎi）運行
輥壓機輥子工作轉速低，轉（zhuǎn）速一般為15~50r/min，不需要精確的速度控製。傳遞的載荷大，載荷為1~100tm，屬於低（dī）速重載設備。
1.3 載荷波動大
輥子為（wéi）實心鍛（duàn）件，大型（xíng）輥壓機輥子（zǐ）重量可達30~50噸（dūn），電機的（de）啟動電流瞬（shùn）間可達額定電流的2~3倍。另外，下料不平穩、輥麵剝落、物料粒度均勻性差、物料中夾雜鐵塊等因素都會導致載荷劇烈波動。
以上三個特點，在輥壓機行星減速器的（de）軸（zhóu）承設計時（shí）必須加以考慮（lǜ）。
2 高速級輸入軸的支承（chéng）軸（zhóu）承設計
高速軸轉速高，一般為1000或1500r/min。軸伸長，萬向軸懸掛在軸伸端，高（gāo）速旋轉（zhuǎn）。平行軸齒輪為圓柱（zhù）斜齒（chǐ）輪，有較大的軸向載荷。輸入軸軸頭有唇形密封（fēng）。考慮到這些因素，對高速軸的軸承配置有以下三（sān）個方案。
圖1中是目前輥壓機（jī）減速（sù）器常用的三種軸承設計方式，表1對這三（sān）個方案進行說（shuō）明和分析。
具體選用哪一種設計方案，還應該（gāi）結合各廠的設計習慣和生產習慣進行（háng）選擇。
3 平行軸級大（dà）齒輪的支承（chéng）方（fāng）式
平行軸（zhóu）級大齒（chǐ）輪和輸入軸齒輪齧（niè）合，完成一級減速。經過（guò）一級減速，平行軸大齒輪的轉速一般（bān）為350~600r/min。軸承承受的徑向載（zǎi）荷與軸向載（zǎi）荷（hé）和輸入（rù）軸上（shàng）的軸承（chéng）一樣，不同的是沒有軸端的附（fù）加載荷。所以，這（zhè）根軸的支承軸承選用和輸入軸軸承基本（běn）一致（zhì），為（wéi）了適應結構要求，可以略加大規格。平行軸大齒輪的軸承支承方（fāng）式主要（yào）有兩種。
以（yǐ）上兩種軸承配（pèi）置方案目前（qián）現場（chǎng）都有用的。根據個人使用經驗，對這兩種方案進行綜合評估。
以上兩種方案，實（shí）際應用的效果都不錯，具體使用哪種方案，應根據本廠的設計習慣和生產習（xí）慣（guàn）來確定。不能一概而（ér）論。
4 輥壓機行星（xīng）減速器的整（zhěng）體潤滑方式設計
潤滑係統的工（gōng）作介質為粘度等級為L-CKC320的工業極壓（EP）齒輪油，潤滑係統的公稱壓力為0.2~0.4MPa，過濾精度125μm，潤滑係統注（zhù）油過濾（lǜ）精度125μm。冷卻水溫度≤28℃，冷卻水壓0.2～0.3MPa，設計油溫降≥8℃。不同規格的減速器采用不（bú）同的（de）潤滑油量（liàng），規格越大，發熱量越大（dà），潤滑油量越大。潤滑油量根據規格大小範圍在（zài）16~250l/min之間。
目前現場在線使（shǐ）用的輥壓機行星（xīng）減速器主要（yào）有（yǒu）三種潤滑方式。1、自身（shēn）循環浸油潤滑（huá），2、油箱循環浸油潤滑，3、油箱循環（huán）噴油潤（rùn）滑（huá）。實際使用過程中，以上三種方式各有優缺點。
4.1 自身循環浸油潤滑
自身循環浸（jìn）油潤滑的工（gōng）作原理：油站工作時，油液由工作油泵從減速器（qì）中吸出，經單向閥，雙筒網片式油（yóu）濾器、列管式油冷卻器，被直接送回減速器內。油站的Z高工作壓力為0.4MPa，Z低工作壓力為（wéi）0.2MPa，可以根據潤滑點的要求（qiú），通過調節溢流閥確定使用壓力。當油站的工作壓力超過溢（yì）流閥的（de）調定壓力時，溢流閥將自動打開，多餘的油液既流（liú）回油泵進油口。
潤滑係統的（de）組成和結構特點：
（1）安裝平台：用於安裝潤滑站係統中各元器件。
（2）兩台油泵裝置：一（yī）台工（gōng）作，一（yī）台備用。兩台泵交替使用，交替時間不應超過（guò）7天，以確保每台泵經常處於工（gōng）作狀態，一旦主泵出現故障時，備用泵能立即向主動機供送潤滑油（yóu），使供油無（wú）擾動。
（3）一套雙筒網片式油濾器：為能保證主機正常工作（zuò）的可（kě）靠性，濾油器內部有兩組濾芯，一組工作，一組備（bèi）用，可不停機，用轉換閥使備用濾芯工作，即可取出（chū）工作濾芯進行更換或清洗（xǐ）。油濾器上裝（zhuāng）有壓差發（fā）訊裝置，根據壓差發訊裝置發出的訊號來決定濾芯的更換清洗（xǐ）。濾芯過濾精度為0.12mm。
（4）列管式油冷卻器（qì）：當供油溫度超過42℃時可開啟油冷卻器。
（5）儀表盤和電控櫃：所有顯示儀表均裝在（zài）儀表盤上。壓力表用於直接觀察油站出口壓力、油（yóu）泵壓力，溫度計用於（yú）觀察供油口油溫（wēn）。
4.2 油箱循環浸油潤滑
這種潤滑（huá）方式比（bǐ）自身循環潤滑多了一個油箱，一般配兩台電機和油泵，一台（tái）工（gōng）作，一台備用。相比較種潤滑方式，優（yōu）點是潤滑油多了散熱空間，參加循環的潤滑油總量增（zēng）加（jiā）了，部分油液中的汙染物可以在（zài）油箱底部沉澱（diàn）下來。缺點是需要通過閥門對進油量和回（huí）油量進行調節，使得減速器中保持一定的油位，減速器上設有油標位置，減速器（qì）內維持的油量處於油標中線位置。如果回油管道太粗，會導致進入減速（sù）器的潤滑油直接回（huí）流（liú）到油箱，導致（zhì）潤滑油麵低於油標中位線，減速器內的軸承和（hé）齒（chǐ）輪得不到充分潤滑，造（zào）成（chéng）早期實（shí）效。
圖4是郵箱循環潤滑的原理圖（tú），油箱自身帶有電加熱器。在減速（sù）器初（chū）期啟動時，對於220#或320#潤滑（huá）油，如果油溫度低於25℃，需要先對潤（rùn）滑（huá）油進行加熱，避免油泵抽（chōu）空。
4.3 油箱循環噴油潤滑（huá）
這種潤滑方式的工作原理和油站循環浸油潤滑一樣，不同的地方（fāng）是減速器內不（bú）存油，減速器內（nèi）所有軸承都設置有噴油點，通過噴油嘴向軸承噴油進行潤滑。
減速（sù）器內潤滑油（yóu）全部（bù）通過回油管流回油箱。這和軋機減速器的潤滑方（fāng）式比較相似。
由於減速器箱體（tǐ）內（nèi）不存潤滑油，所以這種減速器的密封可以采用非接觸式（shì）的迷宮（gōng）密封。另外攪油功率（lǜ）損（sǔn）失小（xiǎo）。
由於所有軸承（chéng）和齒輪位置都要在設置噴油嘴，所以減速器的潤滑回路管道加工複雜，在木一（yī）個潤滑通道堵塞的情況下，可能導致軸承潤滑不到而損壞。相比（bǐ）其（qí）他兩種潤滑方式而言，這種潤滑方式比較脆弱。
綜上所述，這三（sān）種潤滑方（fāng）式各有特點，目前在輥壓機（jī）現場都有應用。中國（guó）重型機械研究院的（de）輥壓機減速器采用的是種潤滑方式，西門子減速器也（yě）是采用種潤滑（huá）方（fāng）式，該方式簡單可（kě）靠，需要人為調（diào）節（jiē）的環節少，經濟耐用（yòng）。
5 總結
體貼周（zhōu）到、細致（zhì）入微的（de）設計能從根本上保證輥壓機行星減速器的質量，實踐證明，80%以上的機械設備運行故障都（dōu）是因為設計原（yuán）因引起的。
輥壓機行星減速器（qì）是針對特定行業的一種專用傳（chuán）動裝置，在（zài）設計過（guò）程中，必須結合具（jù）體的載荷狀況、現場使用經驗、運行環境，以及現場人員（yuán）的操作使用習慣等因素，不能盲目照搬套用其它場合行星減速器的設計，隻有這樣，才能設計出經濟耐用、性能優異、受市場（chǎng）歡（huān）迎的減速器。
參（cān）考文獻
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[2]龐杭洲（zhōu），王宇航（háng）。輥壓機（jī）行（háng）星減（jiǎn）速器的應用與（yǔ）維護[J]，新世紀水泥導報，2006（01）
[3]王宇航，龐杭洲（zhōu）。輥壓機傳動係統的故障和預（yù）防[J]，水泥工程，2012（12）
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