溢流型棒磨机齿轮翻面检修质量控制
左志强，段小蒙，徐 民
（兖州煤业鄂尔多斯能化荣信化工有限公司，内蒙古 达拉特014300）
［摘 要］ Φ4.3 m×6 m溢流型棒磨机是兖州煤业鄂尔多斯能化荣信化工有限公司气化装置煤浆制备工段主要的大型设备，结合一起齿轮啮合面磨损事故，介绍棒磨机大齿圈及小齿轮翻面检修过程，并总结了检修工作的关键点和关键数据的控制方法与经验。
［关键词］ 溢流型棒磨机；齿轮啮合面；磨损事故；原因分析；检修方案
［中图分类号］ TQ 051.9+1 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1004-9932（2016）06-0063-03
我公司气化车间煤浆制备工段配置有3台Φ4.3 m×6 m溢流型棒磨机，供2套气化炉系统使用。磨机大小齿轮采用斜齿传动，符合美国AGMA齿轮标准，大齿轮材质ZG45CrMo，齿面硬度达到HB250；小齿轮采用42CrMo钢锻件制作，热处理工艺为整体调制后齿面中频淬火，齿面硬度HRC45～50。棒磨机设备参数如下：直径4 300 mm，长度6 000 mm，筒体有效容积80 m3；磨机转速12.7 r/min；主电机功率1 600 kW；进料量（干基）62/72 t/h（正常/最大）；钢棒规格Φ70 mm、Φ65 mm、Φ50 mm；钢棒填充量152/167 t（正常/最大）。
1 故障描述
2014年9月底，A#磨机正常运行中发现齿轮啮合处有撞击声，设备振动明显。停车检查，发现磨机大小齿轮齿面损伤严重，大齿轮工作面严重磨损并出现“爬行”现象，且齿面材料沿齿长方向有明显碾击塑变；小齿轮齿顶处磨尖变薄，齿面节圆附近有“起脊”现象，齿轮表面附着有较多煤泥、油污。
2 原因分析
经分析，齿轮啮合面磨损事故的主要原因是：齿轮啮合面润滑不良，啮合面处于边界摩擦状态，加之部分煤浆颗粒等异物进入啮合面，恶化润滑条件，使啮合面出现擦伤，齿面温度升高，破坏了润滑油膜，造成齿面爬行、胶合、碾击塑变，最终破坏齿廓形状，啮合处出现振动并伴随敲击声。
3 检修方案
因齿廓形状破坏严重，已无法修复，需进行大小齿轮翻面检修。检修流程：清理物料、磨棒→拆上半齿→打磨修形→翻面回装上半齿→拆下半齿→打磨修形→翻面回装下半齿→两半齿结合面对中找正→大齿圈与筒体轴线对中找正→小齿轮修形、翻面回装→小齿轮轴与气动离合器轴对中找正、大小齿轮啮合找正→试运行。具体步骤及检修要求如下。
（1）清理。清除筒体内物料，清理磨棒，拆除齿轮护罩，清洗大小齿轮齿面。
（2）吊装半齿。将2个半齿结合面转至水平方向，2根等长钢丝绳套穿在轮辐的空挡内，吊绳与大齿轮之间加防护垫，如图1所示。半齿齿顶圆直径6 535 mm，重11 t。
图1半齿吊装示意图
（3）拆除上半齿。松动锥销螺栓，取出定位销，然后拆除紧固螺栓及齿圈与筒体法兰螺栓，吊下上半齿。
（4）打磨修形。零件全部清洗干净，重点检查齿面、齿轮剖分面及与大法兰结合面，使用抛光机、手动锉修磨齿面，将拉伤、毛刺、凸起、挤边等部位修磨平整（翻面后原工作面会变为背面，如不修形，会影响下一步齿轮啮合间隙调整，并且在磨机停车倒转时会出现背接打齿现象）。
（5）翻面回装上半齿。筒体法兰与上半齿圈紧固螺栓每隔3个适力拧紧1个，两结合面处各拧紧1个，方便齿轮调整。
（6）拆下半齿。慢驱盘车，将下半齿转至正上方，采用与上半齿同样的方法拆除、清洗、修磨后回装。
（7）两半齿轮结合面对中找正。先安装锥销螺栓，将有缝涨套插装入铰制孔，使其法兰座在埋头孔上，把锥销螺栓插入有缝涨套（如图2所示），然后用铜棒和大锤向下敲紧锥销螺栓，并采用同样方法安装其余3个锥销螺栓，安装锥销螺栓小头的平垫圈和单螺母，锁紧螺母；之后安装大头垫圈和单螺母，用扳手紧固防松；完成后，检查两半齿对中情况，要求两齿轮错位偏差≤0.1 mm，结合面间隙用0.05 mm塞尺检测插入深度不大于20 mm。两半齿轮结合面对中找正完成后，预热至180 ℃，热装两半齿结合面接口紧固双头螺柱，按对角线顺序热装预紧，全部安装并冷却至室温后复核结合面数据。
图2半齿结合面沿轴向锥销螺栓面剖视图
（8）大齿轮找正，找正大齿轮与筒体轴线同轴度，检测大齿轮端面跳动。大齿圈在拆分成两半后，因应力释放，会沿结合面方向向两侧弹开，在回装锥销螺栓时需借助外力，用千斤顶适当校圆方可顺利完成。
均布8个测点检测（如图3），要求径跳偏差不超过0.8 mm，轴向摆动偏差不超过0.8 mm，相邻两个测点间允许误差不超过0.27 mm，利用大齿轮上径向调整螺栓，因跳动量在预紧力矩逐渐增大的过程中发生变化，径向跳动值应控制在最大允许值的60%，以便最终检查时不超差；径跳符合要求后，安装所有剩余螺栓，拧紧到50%预紧力矩，复查大齿轮径跳，测量端面摆动，跳动符合要求后，所有螺栓拧紧到100%预紧力矩，背紧所有调整螺栓的防松螺母。
更多内容详见《中氮肥》2016年第6期