磨煤机开式齿轮异常故障浅析

【摘要】针对磨煤机齿面出现磨损、点蚀、剥落现象，从齿面温度、振动情况、齿面情况等方面进行总结，经过多个角度考察，建议更换油种类。

【关键词】磨煤机；齿轮；异常；浅析

0.概述

某电厂制粉系统磨煤机为BBD4062A型双进双出磨煤机，大小齿轮模数25MM，大齿数228，小齿轮齿数29，输出功率1600KW，输入转速993，传动比7.658，#4炉96年8月份投产，#5炉2007年12月投运，#6炉2009年7月投运，磨煤机大小齿轮使用的喷洒系统为FarVal公司生产的干油喷射器，方式为双线水平重叠。剂为重负荷齿轮剂，运动粘度8000厘斯，20分钟一次，冬天2分钟一个行程，夏天一分钟一个行程，用量180Kg/台，9台磨机自投运以来由于公司的负荷较高，单台设备的年运行小时达7500小时以上，大齿轮及小齿轮出现了比较严重的一系列问题，故障主要为齿面出现磨损、点蚀、剥落、塑性变形等现象，具体分析如下：

1.故障分析

通过两次分别对大小齿的齿面状况、小齿轮轴承座的振动、齿面的温度等进行了现场的检测，9台磨煤机中，以5#锅炉B煤磨机的运行状况作出如下总结。

1.1齿面温度

齿面中部温度比两端温度要高，中间位置温度在58℃，温度最高，其余四点温度分别为55℃，53℃，齿面局部温差在5℃。从温度情况上看，载荷主要集中在齿轮中部。

1.2振动状况

水平方向已经达到ISO　2372振动管制标准的D级，长期下去有可能引起设备的损坏，水平方向产生振动较大原因：大小齿轮的啮合状态不良。除自由端轴向振动符合标准，其余振动值偏大。

1.3齿轮的损伤情况

1.3.1小齿

齿面中间部位接触应力较大，可能由于制造误差或局部热变形造成的局部承载力过大。在齿面中间部位出现局部塑性变形，齿顶中间部位出现严重擦伤；在节园下方位置出现较严重的扩展性点蚀，片状剥落。部分齿根有干涉现象，需静态擦齿确认。整个齿面油膜覆盖很不理想，齿面磨损较严重。不排除小齿两端已形成磨损台阶，齿顶与齿根都出现明显的磨损。

1.3.2大齿

大齿中间部位与小齿承载区域较大位置相对应，滚动磨痕明显，需停机确认。在大齿靠近驱动端位置大齿齿面出现疑似胶合。在大齿中间部位出现片状点蚀与剥落，齿面整体磨损较严重。

2.针对以上情况需要采取以下措施

2.1停机检修时清洗检查大小齿，确认齿轮的磨损量确认齿面实际损伤情况。

2.2对大小齿轮配合进行检查，如径跳和端跳，确认啮合时可能的动态变化程度。

2.3开式齿轮因齿面承受极高的应力作用；齿轮副通常处于混合摩擦状态（启动、停机期间、剪切力过大、冲击载荷等），除在节园位置为滚动摩擦之外，在其啮合的过程中还存在大量的滑动摩擦。因此，要想有效的保护，延长齿轮使用寿命，减少备件损耗、停机损失，提高设备的作业稳定性，开式齿轮必须采用合适的剂和合理的方法。根据开式齿轮低速、重载等工况，采取的操作剂应具有以下特性：

①良好的抗磨损性能可最大限度地保护齿面，防止齿面受损。

②经济实用性用量少，成本低。

③环保性符合环境要求。

④良好的粘附性能保障持久的能力。

⑤强劲的承载能力在极压条件下仍能形成完整的油膜覆盖。

⑥安全可靠性当喷洒系统出现故障时，固体添加剂（如石墨等）能够起到紧急作用。

公司自2011年经过多方考察，选用了自动喷洒系统专用开式齿轮脂：此类脂有如下特点：

40℃时的基础油黏度为10，000厘斯以上，能形成足够的油膜，起到很好的“软垫”保护作用，有效保护齿面，其含有10%固体剂（石墨）和EP添加剂的共同作用有效地解决边界摩擦以及冲击载荷，短时过载等一系列紧急问题；其黏附性能有效避免在啮合过程中由于被甩掉/挤掉而产生的不足问题；抗极压性能（四钢球焊接负荷＞800公斤），有效避免疲劳点蚀和剥落现象的产生和扩展。FZG载荷等级大于12和极低的磨耗比（磨损量小于0.2毫克/Kw.h），有效地避免点蚀、剥落、擦伤、磨损等损伤的进一步扩展。另外，脂独具的触变性能（受到外力或温度作用时表现为流体，当外力去除时又恢复为原有的状态），最大限度的防治了泄漏问题，避免了环境的污染、油品的浪费和相关可能带来的其他危害。

自2011年更换油品后，经过多次的调试将喷淋时间调整，30分钟喷淋一次，用量100公斤/月，启磨初期，加大喷油量，手动减短喷油时间。通过多次的在线监测，停磨后的检查，齿轮的磨损、点蚀、剥落、塑性变形等损伤明显得到控制，齿轮运行正常的磨煤机没有出现异常，延长了齿轮的使用寿命。

3.结束语

磨煤机的齿轮的磨损，在中心偏差振动以外，对喷淋油粘度、油脂成份以及喷淋的时间，都有很高的要求，选择合理的油，可以提高经济性，减少污染，消除或减少齿轮可能出现的一些缺陷，保证设备长周期安全运行。　[科]

【参考文献】

［１］许洪基主编.齿轮手册.北京：机械工业出版社，2001．

［２］颜志光主编．材料与技术.中国石化出版社．