摘要：引起球磨机振动的原因较多，包括对中不良，联轴器柱销磨损，基础螺栓松动，润滑失效，大小齿轮磨损等，但是对于对中不良、基础松动等问题，通过定期检修和维护基本可以提前避免或及时纠正。如果发生大小齿轮失效、磨损、齿面存在严重的疲劳脱落、变形等问题，是引起球磨机振动的关键因素，也是处理难度较大的问题。所以需从齿轮振动问题入手，着重分析故障处理难点，提出针对性的预防及改进措施，为保证球磨机正常运行和维护提供经验
关键词：磨煤机；小齿轮轴承振动；原因；处理
前言
在大型火力发电厂中，磨煤机是重要辅机设备，在电力系统设备中起到至关重要的作用。但是磨煤机通常都存在易振特性，在运行过程中很容易出现振动问题。一般产生磨煤机振动的原因较多，而由于大小齿轮齿面磨损、损坏、点蚀及大齿轮变形等原因引起的振动尤为复杂，同时此类缺陷会进一步产生负面影响，进一步导致磨煤机设备基础、小齿轮轴承、减速机、联轴器等其它部件损坏，因此我们必须重视齿轮振动故障排除，需要及时、准确的找出造成振动的原因，从而保证磨煤机的正常运行。
1磨煤机振动主要原因
1.1齿面磨损
磨煤机大小齿轮为开式齿轮传动，采用毛毡对齿轮两端面进行密封，由于制粉区域运行环境煤粉含量较大，容易进入齿轮护罩内部，吸附于齿轮齿面，齿轮啮合过程中产生振动。
1.2齿面点蚀
球磨机属于重载齿轮传动，齿轮啮合过程中，齿面受周期性交变接触应力作用，发生疲劳脱落，形成点蚀现象。齿面点蚀无法形成润滑油膜，润滑效果差，长周期运行，磨损情况加剧引起振动。
1.3塑性变形
齿轮在重载作用下，齿面材料所受作用应力大于材料屈服应力，齿面发生移动，引起齿轮发生永久性塑性变形，在齿轮节线处形成沟槽和凸起。
1.4大齿轮变形
大齿轮直径较大，由两半大齿轮组成，由于加工误差及受重载变形等原因，造成大齿轮节线成非圆曲线，引起齿轮啮合噪声及振动增大。
1.5筒体鼓包变形。
球磨机筒体内衬板出现磨损、碎裂脱落后，筒体中运转的钢球直接砸在筒体外壁上，长期运行造成筒体鼓包变形，影响筒体端面的飘偏，进而造成安装在筒体端面的大齿轮飘偏值增大，使部分齿轮啮合不良，引起振动增大。
1.6大小齿轮润滑不良
大小齿轮啮合时，由于喷淋系统故障、喷嘴堵塞等原因，导致大小齿轮全部或部分齿面缺油，啮合时齿面直接接触干摩擦，引起大小齿轮啮合冲击振动，加速齿面磨损。同时齿面磨损或点蚀后，齿轮运行中无法正产生啮合所需油膜，引起振动增大。
1.7齿轮啮合间隙不良
大齿轮在安装及检修后，由于齿轮啮合间隙值不符合技术要求，导致齿顶、齿侧间隙存在偏差，啮合中发生齿轮偏齿、啃齿等现象，发生齿轮跳动引起振动增大。
1.8小齿轮轴承损坏
运行中小齿轮轴承发生损坏现象后，致使轴承在运行中产生振动在问题，同时影响到小齿轮的跳动、振动现象。
2故障处理及对策
2.1大小齿轮更换处理
大小齿轮在重载下长时间运行后，齿面磨损严重，当磨损量达到齿厚的10%时，需对齿轮进行更换。
2.2小齿轮翻面处理
一般情况下对齿轮进行翻面，即将齿轮在轴线方向上进行换向，拆除小齿轮后进行翻面回装即可完成。但由于大部分齿轮装配设计为过盈配合，小齿轮与齿轮轴安装工艺需热拆、热装，且需使用大型压力机进行，无法实现现场无损拆装，短时间无法完成。针对对称布置的磨煤机，小齿轮工作面刚好相反，齿轮、齿轴、齿轮轴承规格、型号均相同，可将小齿轮及小齿轮轴承一起吊出，进行对调安装，完成齿轮翻面工作。
2.3齿轮防护罩密封
由于运行环境比较恶劣，做好齿轮密封防护有利于减少齿轮的磨损及润滑油泄漏。大齿轮防护罩与大齿轮端面采用毛毡进行密封，松紧程度要适宜，过松不能形成良好密封，杂质容易进入齿轮护罩内，过紧会加速毛毡的磨损，且护罩会随大齿轮端面位置变化而摆动（大齿轮端面跳动大）产生异音。毛毡可通过松紧毛毡压板进行调节。小齿轮护罩方法兰连接也需做好密封，否则容易造成润滑油渗漏，粉尘进入护罩内。为减少、防止润滑油泄漏，毛毡安装前先用润滑油浸泡，再取出晾干后进行安装，压板均匀压紧毛毡。
2.4齿轮材料的选用及表面处理
大齿轮采用H钢H造毛坯加工。可根据齿轮材料选择合适的轮齿表面硬化处理方法，一般有渗碳、渗氮、表面调质处理等，以提高轮齿抗折断、齿面抗磨性、抗点蚀及塑性变形的能力。因此新设备选型或更换齿轮时应注意齿轮加工工艺标准，提出相应要求。
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2.5确保润滑良好
齿面润滑为喷雾润滑，运行中难以准确掌握润滑量及油膜形成状况，于喷嘴、活塞长期处于高温区域运行，会出现喷嘴、活塞堵塞现象，导致齿面少油、缺油。同时对停运时间长的磨机，齿轮齿面油发生干涩，无法启到润滑效果。所以需在运行中定期对喷淋油系统进行检查，对齿轮油膜形成状态进行跟踪，发现问题及时处理，保证齿轮润滑效果良好，对停运待启动磨煤机，需将自动喷淋调为为手动喷淋，建立油膜润滑后，恢复正常。还需检查润滑油的粘度情况，对粘度不合格的油进行更换。
2.6啮合间隙调整
按安装技术要求对安装或检修后的大小齿轮啮合间隙进行调整，并严格把好质量关，调整后的齿顶、齿面间隙需均匀、对称，不得出现偏齿、啃齿、着力点不均匀现象，避免运行中产生磨损、损坏、振动现象。
2.7小齿轮轴承检查
对小齿轮轴承缺陷进行检查，发现损坏进行更换，对轴承间隙按技术要求进行调整，消除振动问题。
3实例分析
3.1概况
某电厂6×600MW机组，配6台双进双出钢球磨，热一次风机直吹系统。磨煤机型号为BBD4760型低速双进双出型磨煤机，生产厂家为上海重型机械厂。磨煤机出力48t/h，传动方式为大小齿传动。2016年2月以来，2号磨煤机小齿轮轴向振动28丝左右，其余侧振动8丝左右，轴向振动远超于规程规定值10丝，长期运行会造成设备损坏。利用通过机组检修机会，对2号磨煤机振动因素仔细排查分析，提出解决方法。通过对大齿轮进行对调翻面，小齿轮轴承更换，大小齿轮重新啮合装配，联轴器中心找正，大齿轮喷射油更换等措施，成功解决2号磨煤机小齿轮振动大问题。
3.2检查分析
（1）对大小齿轮齿面磨损检查
大小齿轮齿面磨损是造成磨煤机振动的重要因素，作为磨煤机传动的作用力初始点，如果出现漏粉、喷油堵塞及喷淋系统装置故障时，会造成磨煤机大小齿轮严重磨损。对大小齿轮齿面进行检查，发现大齿轮齿面有点蚀、凹槽、台阶等现象，大齿轮齿面损坏，大小齿轮啮合产生的作用力位置产生严重偏差，齿轮啮合差造成振动。
（2）大小齿轮啮合效果差
大小齿轮啮合正常值为齿顶间隙8-10mm，接触率达到60%左右。由于大小齿轮啮合不好，齿顶、齿侧数据太大或太小，大齿轮变形等原因，大小齿面受力不均匀，从而造成小齿轮轴承振动。检查结果为齿顶间隙13mm，大小齿轮的接触率为50%左右，齿顶间隙比正常值大3mm，接触率比正常值小10%左右，大小齿轮啮合不良，作为磨煤机传动的作用力初始点，大小齿面受力不均匀，从而造成振动。
（3）轴承磨损。
对轴承进行了全面的分析与检查，发现小齿轮轴承内套转动，轴承游隙测量0.48mm（标准≤0.40mm）超标，保持架磨损损坏，润滑脂缺少且脂质变差。轴承与轴颈初始配合紧力小，运行期间内套转动，轴颈磨损变细，轴承保持架磨损，轴承间隙增大超标，轴承内润滑脂不足，造成轴承摩擦发热，进而保持架磨损损坏，加剧了小齿轮轴承振动。
（4）大齿轮润滑油粘度低。当前磨煤机喷射油使用#680润滑油，润滑油粘度较稀，粘附性能和抗磨极压性较差，齿轮润滑不足，润滑剂粘附性能不足导致齿轮表面润滑剂量比较少，齿轮油比较严重的点蚀，塑变，擦伤等异常磨损，润滑剂也比较脏，容易把杂质带上齿面造成二次磨损，不易保护大小齿轮啮合面，齿轮磨损速度较快。
3处理方法
3.1对小齿轮进行翻面
对小齿轮进行对调翻面，将大齿面清理干净，消除齿面缺陷，翻面后确保轴向晃度≤2mm，径向晃动≤1.0mm，各项技术指标满足要求。
3.2大小齿轮重新进行装配
经过装配后，推力侧齿顶间隙8.53mm，承力侧齿顶间隙8.50mm，工作面两侧0.03mm，大小齿轮的接触率大于60%。
3.3小齿轮轴承更换
对两侧小齿轮轴承进行更换，装配，推力、支力侧顶隙分别为0.15mm和0.14mm，推力、支力侧轴承游隙分别为0.33mm和0.34mm。
3.4大齿轮润滑油更换
经过考察后，选用高级重负荷开式齿轮专用润滑脂，润滑良好、油膜非常厚，该产品的极压性能达到了7840N（800kg），在非常苛刻的重载条件下，仍然可以确保齿轮在平滑的状态下运行，有效防止齿面剥落和点蚀。
结束语
磨煤机正常运行关系到机组的稳定运行，齿轮振动是磨煤机故障的关键诱因，产生振动故障的原因比较复杂，在检修过程中必须考虑到每个因素，逐个进行排除，同时在运行中做好设备监视，及时发现问题，认真分析，找出原因并正确处理，消除设备隐患，保证设备安全稳定运行，同时给其它辅机振动处理有很好的借鉴。
参考文献：
[1]尹立新.锅炉设备检修[M].中国电力出版社,2015.
[2]锅炉辅机检修[M].中国电力出版社,2018.
论文作者:王云飞
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/16
标签：齿轮论文; 磨损论文; 轴承论文; 大小论文; 磨煤机论文; 小齿轮论文; 间隙论文; 《当代电力文化》2019年第11期论文;