磨煤機開式齒輪異常故障淺析

【摘要】針對磨煤機齒面出現(xiàn)磨損、點蝕、剝落現(xiàn)象，從齒面溫度、振動情況、齒面情況等方面進行總結，經過多個角度考察，建議更換潤滑油種類。

【關鍵詞】磨煤機；齒輪；異常；淺析

0.概述

某電廠制粉系統(tǒng)磨煤機為BBD4062A型雙進雙出磨煤機，大小齒輪模數(shù)25MM，大齒數(shù)228，小齒輪齒數(shù)29，輸出功率1600KW，輸入轉速993，傳動比7.658，#4爐96年8月份投產，#5爐2007年12月投運，#6爐2009年7月投運，磨煤機大小齒輪使用的噴灑系統(tǒng)為FarVal公司生產的干油噴射器，方式為雙線水平重疊。潤滑劑為重負荷齒輪潤滑劑，運動粘度8000厘斯，20分鐘一次，冬天2分鐘一個行程，夏天一分鐘一個行程，用量180Kg/臺，9臺磨機自投運以來由于公司的負荷較高，單臺設備的年運行小時達7500小時以上，大齒輪及小齒輪出現(xiàn)了比較嚴重的一系列問題，故障主要為齒面出現(xiàn)磨損、點蝕、剝落、塑性變形等現(xiàn)象，具體分析如下：

1.故障分析

通過兩次分別對大小齒的齒面狀況、小齒輪軸承座的振動、齒面的溫度等進行了現(xiàn)場的檢測，9臺磨煤機中，以5#鍋爐B煤磨機的運行狀況作出如下總結。

1.1齒面溫度

齒面中部溫度比兩端溫度要高，中間位置溫度在58℃，溫度最高，其余四點溫度分別為55℃，53℃，齒面局部溫差在5℃。從溫度情況上看，載荷主要集中在齒輪中部。

1.2振動狀況

水平方向已經達到ISO 2372振動管制標準的D級，長期下去有可能引起設備的損壞，水平方向產生振動較大原因：大小齒輪的嚙合狀態(tài)不良。除自由端軸向振動符合標準，其余振動值偏大。

1.3齒輪的損傷情況

1.3.1小齒

齒面中間部位接觸應力較大，可能由于制造誤差或局部熱變形造成的局部承載力過大。在齒面中間部位出現(xiàn)局部塑性變形，齒頂中間部位出現(xiàn)嚴重擦傷；在節(jié)園下方位置出現(xiàn)較嚴重的擴展性點蝕，片狀剝落。部分齒根有干涉現(xiàn)象，需靜態(tài)擦齒確認。整個齒面油膜覆蓋很不理想，齒面磨損較嚴重。不排除小齒兩端已形成磨損臺階，齒頂與齒根都出現(xiàn)明顯的磨損。

1.3.2大齒

大齒中間部位與小齒承載區(qū)域較大位置相對應，滾動磨痕明顯，需停機確認。在大齒靠近驅動端位置大齒齒面出現(xiàn)疑似膠合。在大齒中間部位出現(xiàn)片狀點蝕與剝落，齒面整體磨損較嚴重。

2.針對以上情況需要采取以下措施

2.1停機檢修時清洗檢查大小齒，確認齒輪的磨損量確認齒面實際損傷情況。

2.2對大小齒輪配合進行檢查，如徑跳和端跳，確認嚙合時可能的動態(tài)變化程度。

2.3開式齒輪因齒面承受極高的應力作用；齒輪副通常處于混合摩擦狀態(tài)（啟動、停機期間、剪切力過大、沖擊載荷等），除在節(jié)園位置為滾動摩擦之外，在其嚙合的過程中還存在大量的滑動摩擦。因此，要想有效的潤滑保護，延長齒輪使用壽命，減少備件損耗、停機損失，提高設備的作業(yè)穩(wěn)定性，開式齒輪必須采用合適的潤滑劑和合理的潤滑方法。根據開式齒輪低速、重載等工況，采取的操作潤滑劑應具有以下特性：

①良好的抗磨損性能→可最大限度地保護齒面，防止齒面受損。

②經濟實用性→用量少，成本低。

③環(huán)保性→符合環(huán)境要求。

④良好的粘附性能→保障持久的潤滑能力。

⑤強勁的承載能力→在極壓條件下仍能形成完整的潤滑油膜覆蓋。

⑥安全可靠性→當噴灑系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，固體添加劑（如石墨等）能夠起到緊急潤滑作用。

公司自2011年經過多方考察，選用了自動噴灑系統(tǒng)專用開式齒輪潤滑脂：此類潤滑脂有如下特點：

40℃時的基礎油黏度為10，000厘斯以上，能形成足夠的潤滑油膜，起到很好的“軟墊”保護作用，有效保護齒面，其含有10%固體潤滑劑（石墨）和EP添加劑的共同作用有效地解決邊界摩擦以及沖擊載荷，短時過載等一系列緊急潤滑問題；其黏附性能有效避免在嚙合過程中由于被甩掉/擠掉而產生的潤滑不足問題；抗極壓性能（四鋼球焊接負荷＞800公斤），有效避免疲勞點蝕和剝落現(xiàn)象的產生和擴展。FZG載荷等級大于12和極低的磨耗比（磨損量小于0.2毫克/Kw.h），有效地避免點蝕、剝落、擦傷、磨損等損傷的進一步擴展。另外，潤滑脂獨具的觸變性能（受到外力或溫度作用時表現(xiàn)為流體，當外力去除時又恢復為原有的狀態(tài)），最大限度的防治了泄漏問題，避免了環(huán)境的污染、油品的浪費和相關可能帶來的其他危害。

自2011年更換油品后，經過多次的調試將噴淋時間調整，30分鐘噴淋一次，用量100公斤/月，啟磨初期，加大噴油量，手動減短噴油時間。通過多次的在線監(jiān)測，停磨后的檢查，齒輪的磨損、點蝕、剝落、塑性變形等損傷明顯得到控制，齒輪運行正常的磨煤機沒有出現(xiàn)異常，延長了齒輪的使用壽命。

3.結束語

磨煤機的齒輪的磨損，在中心偏差振動以外，對噴淋油粘度、油脂成份以及噴淋的時間，都有很高的要求，選擇合理的潤滑油，可以提高經濟性，減少污染，消除或減少齒輪可能出現(xiàn)的一些缺陷，保證設備長周期安全運行。 [科]

【參考文獻】

［１］許洪基主編.齒輪手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001．

［２］顏志光主編．潤滑材料與潤滑技術.中國石化出版社．