初沉池刮泥機(jī)的減速機(jī)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)應(yīng)用

刮泥機(jī)是一種排泥設(shè)備，主要用于污水處理廠直徑較大的圓形沉淀池中，排除沉降在池底的污泥和撇除池面的浮渣。

1 項(xiàng)目背景

咸陽(yáng)路污水廠有5座初沉池、10座二沉池和2座污泥濃縮池，共配套17臺(tái)刮泥機(jī)。刮泥機(jī)由驅(qū)動(dòng)裝置、工作橋、主刮泥裝置、輔助刮泥裝置、中心轉(zhuǎn)盤、導(dǎo)流筒、撇渣裝置、溢流堰板和擋渣板、集電裝置等組成。其中驅(qū)動(dòng)裝置是帶動(dòng)刮泥板、刮渣裝置等運(yùn)轉(zhuǎn)的部件，采用減速機(jī)將電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力轉(zhuǎn)換成低速運(yùn)轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)刮泥機(jī)按照一定的速度緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。故減速機(jī)的正常運(yùn)行是影響刮泥機(jī)能否正常運(yùn)行的直接因素。

初沉池刮泥機(jī)減速機(jī)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)應(yīng)用針對(duì)的是初沉池刮泥機(jī)配套的美國(guó)西方技術(shù)的行星減速機(jī)。國(guó)外進(jìn)口品牌減速機(jī)更換配件比較昂貴并且供貨周期很長(zhǎng)，給污水廠的日常工藝運(yùn)行、養(yǎng)護(hù)維修成本均造成了很大影響。通過這次技改技革，將減速機(jī)的配件進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化，既滿足了工藝運(yùn)行需求，又大幅降低了維修成本。

2 技術(shù)研究過程

根據(jù)污水廠刮泥機(jī)使用實(shí)際情況，對(duì)刮泥機(jī)的減速機(jī)進(jìn)行了工作原理分析、技術(shù)改造理論剖析與論證。改造前，刮泥機(jī)上裝配的減速機(jī)為美國(guó)西方技術(shù)二級(jí)輸出行星齒輪減速機(jī)，其主要構(gòu)造為太陽(yáng)輪、行星輪和齒圈，太陽(yáng)輪位于機(jī)構(gòu)的中心。行星輪內(nèi)側(cè)與太陽(yáng)輪嚙合，行星輪外側(cè)同齒圈嚙合，行星輪通過滾針軸承安裝在行星輪軸上，行星輪軸對(duì)稱固定在行星架上。行星輪除繞行星輪軸自轉(zhuǎn)外，還由行星架帶著繞太陽(yáng)輪公轉(zhuǎn)。動(dòng)力從太陽(yáng)輪輸入，從行星架輸出，外齒圈鎖死，實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比的減速傳動(dòng)，見圖1。

圖1 行星齒輪構(gòu)造

行星齒輪傳動(dòng)具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，例如：體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大；傳動(dòng)效率高；傳動(dòng)比大，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成和分解；運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、抗沖擊和震動(dòng)能力強(qiáng)。

但是，其不足之處體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和安裝比較困難。減速機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)行中，常會(huì)出現(xiàn)磨損、滲漏等故障，最主要的幾種是：

1）減速機(jī)軸承室磨損，其中又包括殼體軸承箱、箱體內(nèi)孔軸承室、變速箱軸承室的磨損；

2）減速機(jī)齒輪軸軸徑磨損，主要磨損部位在軸頭、鍵槽等；

3）減速機(jī)傳動(dòng)軸軸承位磨損；

4）減速機(jī)結(jié)合面滲漏。

經(jīng)過對(duì)技術(shù)改造方案的反復(fù)論證，確定了最終實(shí)施方案，項(xiàng)目進(jìn)入到實(shí)施改造階段。

3 技術(shù)改造實(shí)施方法

通過對(duì)損壞的減速機(jī)進(jìn)行拆解，發(fā)現(xiàn)行星齒輪和太陽(yáng)齒輪均已損壞，外齒圈輕度磨損。制作出可匹配并適用刮泥機(jī)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)需求的齒輪是此次技術(shù)改造的主要內(nèi)容。

1）材料的選擇。經(jīng)過對(duì)減速機(jī)拆解和對(duì)齒輪材質(zhì)的檢測(cè)，決定采用20MnVB鋼進(jìn)行加工制作。

2）鋼材的處理。行星齒輪采用離子滲氮，太陽(yáng)齒輪采用滲碳淬火，經(jīng)過熱處理獲得高硬度齒面。

3）精密度和粗糙度處理。經(jīng)過精密度加工，行星齒輪制造精度達(dá)到6級(jí)，太陽(yáng)齒輪經(jīng)過磨齒制造精度達(dá)到5級(jí)，粗糙度為0.2～0.4μm。

4 項(xiàng)目技術(shù)特點(diǎn)

技術(shù)改造后的減速機(jī)，其重量輕、體積小、傳動(dòng)比范圍大、效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、適應(yīng)性強(qiáng)。

1）20MnVB鋼材含有釩，具備晶粒較細(xì)且有較高強(qiáng)度和耐磨的性能特點(diǎn)。

2）經(jīng)過熱處理，得到高硬耐磨表面，降低了噪音，提高了整機(jī)的效率和使用壽命。

3）經(jīng)過精密度加工，行星齒輪制造精度達(dá)到6級(jí)，太陽(yáng)齒輪制造精度達(dá)到5級(jí)，粗糙度0.2～0.4μm，高精度和低糙度有利于進(jìn)一步提高承載能力，保證可靠性。

5 結(jié)語(yǔ)

初沉池刮泥機(jī)減速機(jī)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)項(xiàng)目成功應(yīng)用后，不僅降低了咸陽(yáng)路污水處理廠維修成本，同時(shí)也提高了設(shè)備應(yīng)用時(shí)間效益，為污水廠的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠地設(shè)備設(shè)施硬件保證。