大型立磨減速機的故障維修
2023-07-13何永卿 羅賓文 曹興滿
（青海祁連山水泥有限公司）
引言
大型立磨在現代水泥工業中使用十分普遍，與其配套的相關構件的維護保養關系到立磨的正常生產。與立磨配套的大型減速機當屬此列，一旦發生事故，現場維修難度大，技術含量高，維修周期長，對企業正常生產經營工作影響極大。許多水泥企業的應對措施是：花高額費用采購備機，以防不時之需；或利用冬季錯峰停產機會，整機返廠維修，勢必要多支出高額往返運輸費用。這說明，大型減速機的現場巡檢和維修方法十分重要。
01 常見大型立磨減速機結構原理
國內減速機常見型號：南高齒MLX、MLXSD、MLXSS系列；重齒JLP、JLX、JLW系列；進口弗蘭德KMPS系列；杭汽HSG系列(市場占比少)。
此類減速機共同特點是傳動速比高、傳遞扭矩大、結構緊湊、體積較小，圖1所示為一種常見的裝配結構。
圖1 大型立磨減速機結構原理
02 大型立磨減速機專業巡檢及常見故障
2.1 專業巡檢
發現故障隱患的重要手段是設備巡檢。巡檢必須掌握設備運行狀態，及時發現存在的問題，判斷分析劣化趨勢，適時提出預防性維修需求，應做好以下工作：
(1)在帶載運行期間，除專業技術人員主要利用測溫槍、測振筆、振動分析儀、內窺鏡等巡檢工具進行日常巡檢外，關鍵是每年邀請專業檢測單位進行一至兩次帶載運行狀態監測，通過震動頻譜分析，合理采集減速機運行工況信息，經分析研判后并出具檢測報告，為預防性維修提供可靠依據；
(2)在計劃停機期間，專業技術人員每月不少于1次打開入孔門檢查齒輪箱內部情況，主要檢查各連接螺栓、定位銷是否松動，高速軸軸向、徑向跳動量，以及高速傘齒輪嚙合情況和軸承游隙、保持架、滾珠、滾道完好情況等。
以上經驗，在條件成熟時，可用于設備信息化巡檢系統的建立，以實現更好的預防性維修，降低巡檢人員勞動強度。
2.2 常見故障
2.2.1高速軸軸承損壞
高速軸軸承損壞的主要原因有兩點：一是高速軸軸向、徑向跳動量偏大，電機和減速機同心度不好造成高速軸震動過大；二是軸承潤滑不良、裝配軸承時控制游隙偏小等原因導致軸承溫度過高(見圖2)。
2.2.2高速軸傘齒輪斷齒
高速軸傘齒輪發生斷齒事故(見圖3)，其原因有二：一是高速軸軸向、徑向跳動量過大，超出裝配控制限值(軸向、徑向跳動0.2～0.3mm)；二是大小螺旋傘齒偏載，有效嚙合面超出裝配控制限值(65％～90％)。
2.2.3高速軸兩軸承間間隔套松動
高速軸兩軸承間間隔套松動磨損(見圖4)，促使兩軸承軸向定位失效，使一級傘齒嚙合間隙變大，引起齒輪間受力傳遞不均、偏載，引起齒輪局部沖擊或震動，輕則造成受力齒面剝落、變形，重則造成斷齒(見圖5)、衍生至平行齒輪和軸承損壞。
2.2.4平行軸外齒花鍵軸和內齒花鍵套表面的磨損
平行軸外齒花鍵軸、內齒花鍵套和太陽輪是我們常說的“三件套”。在減速機結構的設計中，一般考慮了“三件套”承擔系統保險的作用，其材質硬度略低，“三件套”之間無相對運動，主要承擔傳遞扭矩作用(類似花鍵)，由于中心齒軸和內齒套無強制潤滑，存在潤滑不良的情況，因此，“三件套”中平行軸外齒花鍵軸和內齒花鍵套極易損壞，尤其是磨機操作不當，系統其它故障造成頻繁啟、停機，對“三件套”瞬間沖擊。常見損壞初期為平行軸外齒花鍵軸和內齒花鍵套表面磨損(見圖6和圖7)，后期會發展為齒根開裂、齒面剝落或斷齒(見圖8和圖9)。
2.2.5設備震動
磨機和減速機基礎晃動、地腳螺栓松動或斷裂，導致電機、減速機原始同心度出現偏差，引起磨機、減速機震動增大，整機運行工況惡化而造成減速機安全使用壽命縮減。
03 故障維修
某公司目前擁有4臺立磨，在減速機的維修管理方面積累了較多的經驗，形成了核心的科學管理思想：以加強日常專業巡檢和周期性運行狀態檢測為常態，以軸承使用壽命為核心，以預防性維修為重點。
3.1 邀請專業減速機維修隊伍進廠
立磨減速機大體積、高噸位(MLX200為60t、JLP400為105t)，如返廠維修，必然要花費高額運費。為此，該公司充分利用冬季錯峰限產時機，邀請專業減速機維修隊伍進廠，有計劃性地對大型立磨減速機進行現場維修，通過現場拆解、清洗、檢測和診斷等手段，清點匯總需更換部件如軸承、油封以及齒輪副等，按計劃進行采購、更換。
3.2 選擇性地進行現場維修與返廠維修
現場維修與返廠維修要有選擇性。為保證裝配質量，工藝要求高的裝配部件可以返廠維修，比如高速軸總成、行星架總成、二級大傘齒軸等；其余的完全可以現場調整裝配，這樣可節約80％以上的返廠運費。
3.3 減速機基礎晃動的處理
立磨減速機在運行幾年后，基礎都會存在不同程度的晃動現象。一般立磨減速機底板下面配有一個鋼底座(見圖10)，鋼底座常用“自重法”或“高位漏斗法”采用環氧樹脂灌漿料進行二次澆灌，環氧樹脂灌漿料流動性好，體積收縮率小(約1％～2％)，填充后無縫隙，可在灌漿范圍內自由流動。
圖10 減速機鋼底座結構
減速機基礎晃動的主要原因有二：一是鋼底座預埋地腳螺栓或減速機底板固定螺栓松動(見圖10)；二是減速機初裝時鋼底座二次灌漿料填充密實度不夠。要處理以上問題，必須將減速機整體拖出底板，再將減速機地板從鋼底座上拆離，逐一檢查緊固預埋地腳螺栓。如各聯接螺栓未松動，再用鐵錘敲擊鋼底座，如發出“叮叮”聲，則表明灌漿層密實；如發出“咚咚”聲，則表明灌漿層空鼓，就必須用“高壓注漿法”進行環氧樹脂灌漿料注漿。由于高壓注漿機可在幾秒內達50MPa工作壓力，注漿前必須找正鋼底座水平度，并用墊鐵墊實后緊固地腳螺栓，在所有鋼底座空鼓部位用磁力鉆鉆出ф12的注漿孔，孔間距控制在200～300mm左右，將注漿針頭釘入注漿孔(見圖11)，再與高壓注漿管相連接后進行注漿(見圖12)。注漿時必須注意環境溫度(要求：15～25℃)，連續盡快完成，確保注漿層成型后與承載面完全接觸，注漿完成后養護24h即可。
04 結束語
本文對大型立磨減速機現場巡檢方法、常見故障原因與故障維修進行了總結。總體上來說，要搞好大型立磨減速機的故障維修，離不開專業巡檢的慧眼，離不開專業技術過硬、拆裝經驗豐富的維修隊伍，離不開專業的管理方法。在科學技術不斷進步的今天，設備巡檢維修管理經驗十分重要，但新科技的引入應用會帶來更好的效益，不僅要摒棄故障后維修模式，推行預知性維修，還要建立設備全生命周期管理系統，使設備管理人員從單純的“重視設備功能”轉變為“設備功能和經濟性并重”，從片面“追求設備完好”轉變為“追求設備綜合效率”，更重視設備壽命周期一生的管型。
（來源：新世紀水泥導報，版權歸原作者或機構所有）
