球磨機(jī)小齒輪振動(dòng)原因分析與控制

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摘 要：球磨機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用極為廣泛，其根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)需要將礦石、材料等粉磨成所需要的顆粒度。球磨機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中由于受到周邊惡劣工況及鋼球振動(dòng)等因素的影響使得球磨機(jī)的小齒輪軸承座處因振動(dòng)而發(fā)生故障的頻率激增。造成球磨機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)噪聲大的原因眾多，為規(guī)避振動(dòng)對(duì)球磨機(jī)所造成的嚴(yán)重影響應(yīng)當(dāng)在分析球磨機(jī)振動(dòng)所產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，通過(guò)選用準(zhǔn)確的方法對(duì)其進(jìn)行修復(fù)以確保球磨機(jī)能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：球磨機(jī)；振動(dòng)噪聲；故障；排除

前言

球磨機(jī)振動(dòng)是造成球磨機(jī)故障的一個(gè)重要的原因。在球磨機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)由于各種因素而導(dǎo)致振動(dòng)的發(fā)生，做好球磨機(jī)振動(dòng)噪聲大的原因分析并采取相應(yīng)的措施以降低振動(dòng)噪聲大對(duì)球磨機(jī)所造成的影響是本文所討論的主要內(nèi)容。

1 球磨機(jī)振動(dòng)噪聲大的原因分析

通過(guò)對(duì)球磨機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)造成球磨機(jī)振動(dòng)噪聲大的原因主要有兩處：（1）球磨機(jī)軸承座滾動(dòng)軸承處故障而導(dǎo)致的球磨機(jī)振動(dòng)噪聲大。（2）球磨機(jī)小齒輪由于損傷而導(dǎo)致的球磨機(jī)振動(dòng)噪聲大。當(dāng)球磨機(jī)軸承出現(xiàn)故障而導(dǎo)致軸承失效時(shí)其所產(chǎn)生的振動(dòng)將會(huì)在振動(dòng)頻譜儀上顯示出較為明顯的振動(dòng)頻譜特征。此外，在判斷球磨機(jī)軸承故障時(shí)還可以通過(guò)對(duì)球磨機(jī)軸承的溫度測(cè)量來(lái)判斷其是否存在故障。而當(dāng)上述方式并未檢測(cè)出球磨機(jī)軸承出現(xiàn)故障時(shí)則需要對(duì)球磨機(jī)的小齒輪進(jìn)行檢查以判定其是否因小齒輪故障而導(dǎo)致振動(dòng)的產(chǎn)生。一般來(lái)說(shuō)，小齒輪出現(xiàn)故障的主要形式有小齒輪齒面磨損、齒面點(diǎn)蝕和輪齒斷裂等。在上述兩個(gè)因素中由于球磨機(jī)的齒輪處于開(kāi)式工作狀態(tài)，工況環(huán)境較為惡劣從而使得球磨機(jī)因小齒輪故障而導(dǎo)致的球磨機(jī)振動(dòng)發(fā)生幾率較高。

2 造成球磨機(jī)小齒輪磨損振動(dòng)的原因分析

一般來(lái)說(shuō)，造成球磨機(jī)小齒輪磨損振動(dòng)的原因主要有以下幾個(gè)方面：（1）從球磨機(jī)小齒輪制造方面來(lái)說(shuō)，球磨機(jī)小齒輪在制造過(guò)程中采用的是漸開(kāi)線式的齒形，這種形式的球磨機(jī)小齒輪制造較為方便，但是在球磨機(jī)小齒輪的制造過(guò)程中由于制造精度等的問(wèn)題容易導(dǎo)致球磨機(jī)小齒輪偏心從而導(dǎo)致齒距誤差以及齒形誤差從而導(dǎo)致球磨機(jī)小齒輪的磨損加速進(jìn)而導(dǎo)致球磨機(jī)小齒輪振動(dòng)缺陷。（2）球磨機(jī)小齒輪的安裝精度也是球磨機(jī)小齒輪產(chǎn)生振動(dòng)問(wèn)題的重要影響因素之一。球磨機(jī)小齒輪在安裝的過(guò)程中需要考慮到球磨機(jī)小齒輪安裝的重合度、球磨機(jī)小齒輪安裝后的齒頂間隙、齒側(cè)間隙等，從而加大了球磨機(jī)小齒輪安裝的難度。在球磨機(jī)小齒輪的實(shí)際安裝過(guò)程中，由于球磨機(jī)小齒輪和其主軸之間的同軸度存在一定的誤差將會(huì)導(dǎo)致球磨機(jī)小齒輪的嚙合不暢從而導(dǎo)致球磨機(jī)小齒輪在運(yùn)行的過(guò)程中產(chǎn)生較大的沖擊和振動(dòng)。（3）球磨機(jī)小齒輪在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)受到周邊環(huán)境的影響。球磨機(jī)小齒輪采用的是開(kāi)式傳動(dòng)方式，其會(huì)受到周邊惡劣自然環(huán)境的影響從而造成球磨機(jī)小齒輪的磨損加劇。

3 球磨機(jī)小齒輪振動(dòng)實(shí)例分析

某銅礦采用的QMY2145型球磨機(jī)主要被應(yīng)用于將所開(kāi)采出來(lái)的銅礦石研磨成較細(xì)的礦漿，在此臺(tái)球磨機(jī)使用的過(guò)程中存在著小齒輪輕微性的振動(dòng)且小齒輪故障頻發(fā)。在對(duì)損壞的小齒輪進(jìn)行更換后這一輕微振動(dòng)現(xiàn)象仍然存在并在某一段時(shí)間振動(dòng)的幅度和頻率逐漸的變大，在這一現(xiàn)象出現(xiàn)后小齒輪軸和軸承也出現(xiàn)了較為明顯的問(wèn)題，且這一問(wèn)題在后續(xù)的一段時(shí)間出現(xiàn)較為頻繁。通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)造成上述故障現(xiàn)象的主要原因是：（1）球磨機(jī)小齒輪在與大齒輪在進(jìn)行嚙合的過(guò)程中并未進(jìn)行均勻性的接觸，致使小齒輪與大齒輪的接觸齒面上的齒面載荷分布不均從而導(dǎo)致球磨機(jī)小齒輪在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)，通過(guò)將紅丹粉涂抹在球磨機(jī)大齒輪的齒面上，發(fā)現(xiàn)大齒輪在與小齒輪接觸的過(guò)程中有近1/4的齒面上所表現(xiàn)出的接觸印記要明顯弱于其他接觸部分。這就導(dǎo)致球磨機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，小齒輪上所承受的載荷并不均勻，導(dǎo)致小齒輪在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)較為明顯的振動(dòng)。造成這一現(xiàn)象的主要原因是由于與小齒輪所嚙合的大齒輪中的內(nèi)應(yīng)力處于持續(xù)釋放的階段，而另一部分未與小齒輪嚙合的區(qū)域則會(huì)出現(xiàn)一定的變形從而使得大、小齒輪的接觸面不均衡并導(dǎo)致小齒輪的跳動(dòng)。長(zhǎng)期運(yùn)行將會(huì)導(dǎo)致小齒輪疲勞破壞。（2）在球磨機(jī)安裝的過(guò)程中，大、小齒輪安裝時(shí)兩者的基準(zhǔn)軸線并不平行，從而導(dǎo)致在球磨機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中小齒輪會(huì)受到重負(fù)載大齒輪的巨大擠壓力，這一擠壓力作用在小齒輪上會(huì)造成軸承座產(chǎn)生較大的偏移，從而造成小齒輪受力不均導(dǎo)致振動(dòng)的產(chǎn)生和磨損的加劇。

4 應(yīng)對(duì)球磨機(jī)小齒輪振動(dòng)的措施

4.1 做好對(duì)于球磨機(jī)安裝時(shí)傳動(dòng)角度和轉(zhuǎn)向角的控制

在球磨機(jī)安裝的過(guò)程中對(duì)于球磨機(jī)小齒輪的最佳角度應(yīng)當(dāng)控制在20°左右，此時(shí)的安裝角度能夠確保大齒輪對(duì)于小齒輪的作用力保持在垂直向上，同時(shí)向下作用在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的壓力能夠在一定程度上抵消球磨機(jī)傳動(dòng)端主軸承所受到的力，從而降低球磨機(jī)軸承的磨損。

4.2 做好球磨機(jī)大小齒輪嚙合的調(diào)整

做好球磨機(jī)大、小齒輪的嚙合能夠有效的提高球磨機(jī)的傳動(dòng)質(zhì)量。針對(duì)球磨機(jī)小齒輪上所存在的1/4齒面接觸質(zhì)量較差的問(wèn)題，可以通過(guò)對(duì)齒輪表面進(jìn)行磨削的方式來(lái)進(jìn)行處理。從而將齒輪表面上所具有的明顯的凸起和飛邊部位削平修復(fù)，提高球磨機(jī)大、小齒輪的嚙合質(zhì)量。除了對(duì)球磨機(jī)大、小齒輪的齒面進(jìn)行一定的磨削外，還可以通過(guò)對(duì)球磨機(jī)大、小齒輪的基準(zhǔn)軸線進(jìn)行一定的調(diào)整使得大、小齒輪的基準(zhǔn)軸線之間的平行度得到一定的優(yōu)化。在調(diào)整方式上，由于球磨機(jī)的軸線與球磨機(jī)大齒輪的軸線是重合的，因此，需要對(duì)球磨機(jī)的前軸瓦座進(jìn)行一定的調(diào)整，但是這一調(diào)整方式需要的工作量較大，可行性不強(qiáng)。因此可以通過(guò)對(duì)球磨機(jī)小齒輪的基準(zhǔn)軸線進(jìn)行一定的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。在對(duì)小齒輪基準(zhǔn)軸線調(diào)整的過(guò)程中可以利用壓鉛法來(lái)對(duì)球磨機(jī)大、小齒輪的齒頂間隙進(jìn)行一定的測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量的結(jié)果來(lái)逐步的對(duì)間隙進(jìn)行調(diào)整。在這一調(diào)整過(guò)程中不僅僅涉及到對(duì)于球磨機(jī)小齒輪軸承座的調(diào)整同時(shí)還涉及到對(duì)球磨機(jī)主電機(jī)和慢速盤車裝置的調(diào)整，逐步將球磨機(jī)大、小齒輪的基準(zhǔn)軸線調(diào)至同心。待到將球磨機(jī)大、小齒輪軸基準(zhǔn)軸線的平行度調(diào)至所控制的區(qū)間范圍后，為避免球磨機(jī)帶負(fù)荷工作對(duì)球磨機(jī)小齒輪軸承座施加較大的載荷后致使球磨機(jī)小齒輪受力后發(fā)生偏斜，徐 在球磨機(jī)小齒輪軸承座的周邊進(jìn)行一個(gè)的焊接以便更好的對(duì)軸承座記性固定。

4.3 做好對(duì)于球磨機(jī)小齒輪的密封和裝配

為提高球磨機(jī)小齒輪的運(yùn)行質(zhì)量需要在球磨機(jī)小齒輪周邊做好密封防護(hù)避免異物進(jìn)入。針對(duì)由于球磨機(jī)裝配問(wèn)題而導(dǎo)致的球磨機(jī)大、小齒輪齒頂和齒側(cè)間隙不合理而導(dǎo)致的振動(dòng)缺陷，在球磨機(jī)裝配的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)做好對(duì)于球磨機(jī)運(yùn)行時(shí)齒頂和齒側(cè)間隙的測(cè)量，從而能夠根據(jù)所測(cè)量的結(jié)果對(duì)球磨機(jī)的裝配精度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。確保球磨機(jī)的裝配質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文在分析某型號(hào)球磨機(jī)小齒輪振動(dòng)缺陷的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好球磨機(jī)小齒輪振動(dòng)缺陷的預(yù)防與控制提出了幾點(diǎn)建議。通過(guò)上述措施使得某型號(hào)球磨機(jī)在多次調(diào)整后其運(yùn)行效能相對(duì)于以往更為穩(wěn)定，在球磨機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中球磨機(jī)小齒輪振動(dòng)問(wèn)題得到了有效的解決，在運(yùn)行的過(guò)程中大、小齒輪的嚙合也更為平穩(wěn)，使得球磨機(jī)大、小齒輪的使用壽命都得到了極大的提高，并提高了球磨機(jī)的作業(yè)效率。因此，在球磨機(jī)的設(shè)計(jì)、制造及裝配過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意做好對(duì)于球磨機(jī)小齒輪振動(dòng)缺陷的規(guī)避，確保球磨機(jī)運(yùn)行質(zhì)量。

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