NGW輥壓機減速機故障及改進研究

劉成國 羅曉龍

摘 要：NGW輥壓機減速機是用于水泥和礦山行業(yè)的主要減速器之一。屬于低速重載減速器，使用過程中易發(fā)生損壞。損壞后直接影響水泥的產(chǎn)品的產(chǎn)量，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟損失。經(jīng)多年數(shù)百臺的使用和維護經(jīng)驗，收集了減速機主要故障。經(jīng)過分析和試驗驗證，總結了減速機改進方案及建議。

關鍵詞：減速機;齒輪;傳動;精度

引 言

NGW輥壓機用行星減速機原產(chǎn)于德國弗蘭德公司，后經(jīng)國產(chǎn)化，現(xiàn)被水泥和礦山行業(yè)普遍采用。我公司自主研發(fā)的輥壓行星減速器是在長期研究的基礎上，針對存在的問題和輥壓機的惡劣的低速，重載，沖擊等使用工況而精心設計的。進行了優(yōu)化設計。自主研發(fā)的輥壓行星減速器主要參數(shù)如下：功率：220-1800KW;傳動比：45-83.6：1;輸入轉(zhuǎn)速：990-1485r/min;重量：2100-19992Kg;最大輸出扭矩：311-2250KN.m。該減速器具有體積小，重量輕，傳遞能力大，安裝使用維護簡便，安全可靠，使用壽命長，無易損件（包括油封）等一系列優(yōu)點，具有國外同類產(chǎn)品的先進水平。

1? 減速機主要構成和工作原理

RPG減速機共有三級減速，一級平行軸減速（高速級）、兩級行星減速，減速比大、結構緊湊、傳遞功率大、工作平穩(wěn)、安裝方便。其主要零件及構成如下圖所示意：

在圖1中，各數(shù)字分別代表如下含義：1一箱;2二箱;3三箱;4四箱;5齒輪;6軸7高速軸;8耐磨套;9端蓋;10小太陽輪;11小行星架;12小行星輪;13小齒圈;14太陽輪;15大行星輪;16大齒圈;17大行星架;18輸出軸。

2? 減速器的常見故障

2.1? 漏油

減速機故障率最高的就是高速級漏油，高速級漏油導致使用狀況較差。原因分析：（1）高速軸⑦處耐磨套⑧磨削效果差：磨削方式錯誤到至油封接觸表面產(chǎn)生螺紋磨削紋路或者磨削粗糙度差。（2）高速軸耐磨套硬度不夠，導致耐磨套磨損嚴重。（3）油封質(zhì)量較差或裝配不合理。（4）使用過程中維護保養(yǎng)不到位，工況現(xiàn)場灰塵很大，灰塵顆粒進入油封處，導致加速油封的加速磨損。

針對問題的原因進行以下改進：（1）磨削必須采用切入式磨削，砂輪粒度≥60粒，磨削粗糙度要高于Ra0.6。（2）加工后及時檢驗耐磨套硬度不得低于50HRC，不得有軟帶等情況。（3）從正規(guī)廠家購買NOK油封，保證密封件產(chǎn)品質(zhì)量是解決問題的關鍵環(huán)節(jié)之一。（4）油封裝配工藝方法必須成熟，不得有任何傷害油封唇口的不當操作發(fā)生。（5）保證高速軸端蓋處⑨與耐磨套⑧密封處，一直留有一定厚度的油脂，防止灰塵進入油封處，保證油封唇口與耐磨套⑧正常接觸狀態(tài)。

2.2? 軸承問題

高速級軸承損壞頻率很高，通常反應的就高速軸振動倍增，高速軸軸承處溫升大幅上升。原因分析：（1）潤滑油未按要求更換或者過濾網(wǎng)損壞，潤滑油中雜質(zhì)過多，導致軸承過早磨損和損壞。（2）箱體加工精度差，軸承孔同軸度或尺寸偏差等。（3）裝配精度差，軸承游隙調(diào)整不合理等。（4）軸承選用不合理。

針對問題的原因進行以下改進：

（1）減速機初運轉(zhuǎn)250小時后應更換一次潤滑油，換油前用粘度低的油進行清洗箱內(nèi)臟物，以后每12個月?lián)Q一次油，對于晝夜連續(xù)運轉(zhuǎn)場合每6個月?lián)Q一次油。在新裝油前要用油將減速機沖洗干凈。（2）裝配前檢查孔質(zhì)量，同軸度和軸平行度。（3）裝配后檢查軸承游隙檢查、做好記錄。同時做好靈活度檢查，能最直觀的了解到軸承游隙等合理性。（4）高速級軸承盡量采用重載SKF軸承，尤其是500KW以上的減速箱，減速器承受較大的沖擊。

2.3? 鼓型聯(lián)接齒磨損嚴重，斷齒

一般為減速機使用3年以上，出現(xiàn)周期性異響，但無振動增大現(xiàn)象。原因分析：（1）熱處理未達到要求，硬化層深或硬度不夠。（2）裝配誤差過大，導致擺角過大，產(chǎn)生過渡磨損

針對問題的原因進行以下改進：（1）控制熱處理質(zhì)量，保證硬化層深度≥0.6mm，并且硬度≥60HRC，能保證10年以上的使用壽命。（2）新機出廠前試驗過程中嚴控周期性噪聲，保證太陽輪無偏載現(xiàn)象，消除鼓型齒連接部分非正常磨損現(xiàn)象。

2.4? 低速級齒圈點蝕和磨損

低速級齒圈承受較大的扭力，齒面承受很大的壓力，齒面易發(fā)生點蝕和磨損。原因分析：潤滑油未按要求更換或者過濾網(wǎng)損壞，潤滑油中雜質(zhì)過多，導致齒圈下部處沉積過多雜質(zhì)，導致二級行星機構非正常嚙合，過早點蝕和磨損。

針對問題的原因進行以下改進：（1）減速機初運轉(zhuǎn)250小時后應更換一次潤滑油，對于晝夜連續(xù)運轉(zhuǎn)場合，每12個月?lián)Q一次潤滑油。（2）在4號箱油位最深處增加塊磁鋼，吸附鋼件雜質(zhì)，能大幅延長齒圈點蝕時間周期。

2.5? 螺栓和銷子的剪切

低速級齒圈剪銷和螺栓，低速級的巨大扭矩（大于1000KN*m）和振動，會導致螺栓和銷子的剪切，如果不及時停止運行，可能有齒圈爆裂的風險。

原因分析：（1）出廠時螺栓預計力未達到要求。（2）螺栓長度過長，普遍在400mm長度以上，在長時間的的大扭矩工作狀態(tài)，會使螺栓拉長，導致無法保證足夠的預緊力，同時無法提供足夠的摩擦力來抵抗大扭矩，使3號箱、齒圈、4號箱發(fā)生相對滑動，導致剪切螺栓和定位銷。

針對問題的原因進行以下改進：（1）裝配時螺栓預緊力嚴格按要求執(zhí)行，執(zhí)行要求如下表，能有效防止剪切螺栓和定位銷的現(xiàn)象發(fā)生。（2）定期預緊螺栓，低速級長螺栓承受較大拉力，長時間使用螺栓會拉長。此時，需要重新預緊，最合適的周期為6個月。（3）改變螺栓結構，長螺栓更改為兩個短螺栓，短螺栓不會因受到拉力伸長量會較小，能夠根本性保證預緊力要求。

結 語

本文對NGW輥壓機減速機的主要故障情況進行詳盡的總結、分析和改進。對此類減速的優(yōu)化能在不增加或者少增加成本的基礎上，完美的提高了減速機的使用性能。

參考文獻

[1] 王志中. 輥壓機減速器軸承失效原因及處理措施[J]. 新世紀水泥導報， 2020， v.26;No.152（02）：55-57.

[2] 桂許君. 輥壓機減速機輸出端漏油分析與處理[J]. 中國設備工程， 2018， 000（020）：40-41.