危林厚 宜賓瑞興實業有限公司
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引言
某公司5000t/d熟料預分解窯水泥生產線，其煤磨系統配置風掃球磨機一臺，在投入生產后系統故障率高，設備穩定性差，啟停頻繁，維護量大，嚴重制約生產。較多問題發生在球磨機傳動部分，本文對該部分大小齒輪、聯軸器及電機出現的故障現象進行分析，并介紹整改經驗。
1 整改前球磨機及傳動部分相關技術參數
球磨機型號：TLC38750-WX兩倉風掃煤磨一臺（烘干倉及粉磨倉）；規格Ф3.8m×(7.75m+3.5m)。設計為邊緣傳動，配套主電機YRKK710-8，功率1400kW，轉速745r/min；配套重齒主減速機WJD(X)90，磨機筒體工作轉速16.7r/min。磨機前端配雙支撐滑履座，后端配單支撐滑履座。減速機與小齒輪軸中間連接為膜片式聯軸器，直徑800mm。中間節連接兩端半聯軸器，分別采用三組連接件緊固，聯軸器傳遞小齒輪軸帶動大齒輪磨機運轉。
2 整改前磨機傳動系統存在問題
（1）中間節聯軸器膜片常斷裂，緊固螺栓常斷裂，中間節螺栓孔變形嚴重，膜片扭曲變形，聯軸器中間節焊接式管壁有扭曲變形現象。每次更換膜片需要6～8 h；造成磨機啟停頻繁，磨機粉磨生產不連續電耗居高不下，煤粉供窯煅燒嚴重不足。
（2）磨機運行中，軸承座振動25mm/s，減速機振動20～25mm/s，電機轉子軸往返竄動達3mm，磨機運行電流在79～89A范圍波動，波動值達10A，設備運行極為不穩定，不得不減產運行。
（3）磨機大齒緊固螺栓松動甚至有剪切斷裂現象，大齒圈連接螺栓孔與磨機法蘭連接螺栓孔因制造加工質量問題，孔間距相互間誤差較大，錯位達10～15mm，螺栓孔配合間隙太大，安裝后容易松動，無定位銷軸孔。大齒圈運行中徑向跳動產生變化達3mm，造成磨機小齒長期處于頂齒狀態；小齒軸向會產生位移竄動，軸承溫度高，小齒齒面磨損加劇；磨損導致齒厚度變化，齒間隙變化，從而導致聯軸器同軸度變化。
磨損拆卸下來的小齒輪見圖1，變形的中間節孔見圖2。
圖1 磨損拆卸下來的小齒輪
圖2 變形的中間節孔
（4）磨機投產不到一年，中空軸緊固件和大齒緊固件斷裂，每天必須停機檢查處理聯軸器膜片，系統生產不能連續正常，維護成本高。
3 實施方案
為解決以上問題，2017年2月對傳動部位實施全面整改。
（1）對半聯軸器進行材質升級，選用35CrMo材料鍛件重新制造加工。
（2）對半聯軸器中間節材料升級，選用強度、硬度、剛度較好的ZG340～640材料鑄造后加工，并且將中間節管壁加厚10 mm。半聯軸器與中間節螺孔距精度控制在圖紙要求范圍內，內孔采用鉸制孔配合加工配制螺栓，公差值控制在0.02～0.01 mm范圍內。另對加工部件圓柱度、垂直度、加工粗糙度進行要求。
重新設計的半聯軸器中間節見圖3。
圖3 重新設計的中間節
（3）連接膜片采用304不銹鋼材料，采用高精度數控機床自動加工銷軸連接孔，確保每個孔精度與半聯軸器一致，不銹鋼板材料厚度由原來的0.2mm改為0.5mm，重新設計的膜片見圖4。
圖4 重新設計的膜片
（4）大齒圈與磨機法蘭連接孔因原有制造誤差較大，為確保軸向跳動和徑向跳動均控制在1mm內，改用強度高、韌性好的螺栓，安裝時按照標準力矩緊固；然后用金屬粉劑將螺栓孔縫隙進行完全填充，以防止間隙過大造成螺栓位移剪切。另在大齒圈及磨機法蘭間隙處，采用八等分塊將大齒與法蘭定位，防止大齒出現移位，避免頂齒現象發生。
（5）按照順序，大齒與小齒間隙調整完畢后調整聯軸器同軸度，減速機半聯軸器與小齒半聯軸器同軸度，分別采用百分表打表調整，軸向跳動、徑向跳動分別控制在0.5mm內。主電機軸端與減速機軸端同樣采用百分表打表調整，軸向跳動、徑向跳動分別控制在0.2mm內。調整時分別?緊固件進行標準力矩緊固。采用銅皮墊調整座子不適合部位，確保平整度。重新定位軸承座時，控制好軸承座受力中心位置，所用斜鐵塊加工尺寸：長300mm，寬300mm，定位后要求焊接牢固。
（6）中間節膜片連接器在校正完同軸度后，將膜片塞入兩端并將鉸制螺栓裝入，按要求分別按對應力矩對角緊固。將電機聯軸器按要求安裝到位，緊固膜片螺栓，確定好電機磁力線中心竄動距離。
4 運行效果
整改后，電機軸端竄動恢復到出廠時的正常磁力中心線啟動距離，磨機運行電流波動在2A左右，減速機輸入軸端振動值2.3～2.6mm/s，小齒軸承座振動由原來的25mm/s降低到7mm/s。磨機大齒法蘭孔未出現移位，螺栓未被剪切，大小齒未出現頂齒現象，聯軸器膜片不再斷裂，整改后運行已4年，磨機傳動未出現故障。
