溢流型棒磨机开式齿轮的失效形式

导读:1、故障分析及处理方法、小齿轮振动剧烈（1）故障现象：3236溢流型球磨机电动机功率为630KW，通过弹性柱销联轴器直接联接小齿轮，并带动大齿圈传动。

溢流型棒磨机开式齿轮的失效形式 为了说明开式齿轮安全运行的保障措施，首先需要对开式齿轮的主要失效形式进行统计分析。

经实验得知，开式齿轮的主要失效形式有胶合、点蚀和剥落、塑性变形三种，各自对应不同的特点。

胶合是由于齿轮承受过大的接触压力或较高的齿面温度，导致润滑油膜不能建立，齿面上不平的峰谷在接触时发生局部高压熔焊，而后随着齿面的相对运动，促使节点发生塑性变形和破裂，导致齿面材料的损失和迁移而造成的。

点蚀是由疲劳裂纹引起的。

若轮齿接触应力超过极限应力值，并达到一定的循环次数时，材料就可能出现疲劳裂纹。

随着这些裂纹扩展、连接，最终造成齿面金属材料的脱落，形成初期点蚀，并可能持续发展为扩展性点蚀、片蚀或剥落，形成初期点蚀，并可能持续发展成为扩展性点蚀、片蚀或剥落。

塑性变形是一种卸去施加的载荷后不能恢复的变形，其诱因都是轮齿受过大载荷造成的。

轮齿的塑性变形可以分为两大类：齿体塑变和齿面塑变。

前者是由于齿体材料受到的应力超过弹性极限所致，而后者除了高应力外还与轮齿啮和时的摩擦条件有关。

对于开式齿轮，典型的齿面塑变类型为起脊。

预防棒磨机齿轮失效的主要方法：由上述分析可知，开式齿轮的三种失效形式均与齿轮的润滑状态有关。

胶和现象必须在破坏润滑油的油膜时才能发生，因此选用粘度高、粘附性能好、含极压添加剂的齿轮润滑剂能够抑制胶合的产生。

对于点蚀损伤，需抑制其发展源头，即裂纹的产生。

在开式齿轮的不同运行阶段，借助于润滑，可以防止点蚀的出现。

同时，良好的润滑条件可以有效吸收齿轮啮合时的冲击力，降低齿轮承受的冲击载荷，并且能够降低摩擦系数，降低齿轮受到的滑动摩擦力，避免齿面材料出现流动，从而缓解塑性变形的产生。

因此，保证齿轮良好的润滑条件成为预防其失效的重要方法。

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溢流型球磨机故障应急处理方法

溢流型球磨机故障应急处理方法 济南钢城矿业有限公司有3台MQ3236溢流型球磨机，主要用来加工铁精粉，供给炼钢、炼铁使用。

在十几年的运行过程中，发生了多次突发性故障，虽然故障产生的原因各不相同，但由于分析判断准确，处理方法得当，提高了维修效率，减少了停机时间，没有造成大的经济损失。

1、故障分析及处理方法 https://www.flowerba.com/、小齿轮振动剧烈 （1）故障现象：3236溢流型球磨机电动机功率为630KW，通过弹性柱销联轴器直接联接小齿轮，并带动大齿圈传动。

在设备运行过程中发现小齿轮及其底座振动大。

拆检发现齿轮的齿侧间隙较大，大齿轮磨损较少，小齿轮磨损比较严重。

（2）原因分析：主要原因是小齿轮与地脚螺栓相距较远，中间缺少固定点，使小齿轮底座中间部分振幅较大，导致小齿轮磨损严重。

（3）处理方法：在小齿轮内侧与大齿轮啮合侧增加2个地脚螺栓（见图1），对底座重新进行加剧，并更换小齿轮。

首先对基础进行清理，并核对基础表面的水平度、标高、地脚螺栓的位置和高度。

钻直径100mm的孔，安放地脚螺栓，并灌浆浇注，凝固后用楔铁进行初步找正。

安装小齿轮后，调整小齿轮与大齿轮之间的间隙，通过调整楔铁的高度对小齿轮进行找正。

最后进行二次灌浆。

保留电动机端半联轴器，对小齿轮轴进行测绘，重新设计制作小齿轮端半联轴器。

由于小齿轮端半联轴器与轴为过盈配合，必须进行热装。

首先制作一个比轴的最大极限尺寸大20μm的试棒，先将小齿轮轴固定好，然后再对半联轴器轴孔进行加热，当试棒能完全通过半联轴器轴孔时，即可进行装配。

将小齿轮轴及轴承放入轴承座内，调整小齿轮与大齿轮之间的轮齿顶隙和齿侧间隙。

然后对底座与地面间的空隙进行二次灌浆，凝固后进行试运行。

（4）效果：开机试运行证明，小齿轮振动明显减小，达到了预期的维修目的。

https://www.flowerba.com/、大齿圈开裂 （1）故障现象，2728溢流型球磨机运行十几年后，机体振动突然加剧，而且噪声变大。

停机后盘车检查发现，球磨机大齿圈齿根部已经出现了一条长200mm的裂纹，裂纹已经贯穿整个齿宽方向，并向下延伸（见图2）。

（2）原因分析：经现场分析可知，裂纹为长时间重载运行所致，属于疲劳裂纹。

（3）处理方法：由于大齿圈其他部位完好，决定对其进行局部修复。

修复前将球磨机筒体内钢球、物料等全部卸出，松开大齿圈螺栓，将大齿圈裂纹闭合，在大齿轮两端面各采用两块20mm×100mm×150mm的Q235-A钢板进行立面焊接，焊接前在钢板上开60°坡口，采用J422焊条，并在裂纹末端钻止裂孔。

（4）效果：修复后坚固大齿轮螺栓，调整齿侧间隙和顶隙。

进行空车试运转，然后加入钢球，经过半年时间的运行，2728溢流型球磨机振动一直保持在设计规定的限制值内。

、直料端滚动轴承温度骤升 （1）故障现象：2728溢流型球磨机在运行时，靠近勺头侧轴承端盖温度骤升至175°以上。

（2）原因分析：将筒体内轴承滚动体倒出查看，发现一些轴承滚动体已破碎变形。

将滚动轴承取下，可以明显看到固定轴承的空心轴外径有明显的磨损痕迹，经测量可知，空心轴外径比轴承内径小了3~10mm，并呈锥形，损坏比较严重，这是导致轴承温度骤升的原因。

（3）处理方法：①对磨损的空心轴外径进行焊补修复。

将外圆分成12等份，焊补面宽40mm，长度为整个轴承安装长度，焊补后沿轴向进行研磨。

由于空心轴外径已呈锥形，因此将基准定在轴肩部位末被磨损的空心轴外径上，用外径千分尺量出修复后各个方向的外径尺寸，用量量直线度，保证空心轴公差在设计的过盈配合范围之内。

轴颈的焊补部位如图3所示。

②更换轴承。

首先测量新轴承公差，并制作试棒，试棒公差尺寸要比空心轴外径大50μm。

准备好安装所需的加热油槽、测温仪等工具。

对轴承进行加热处理，当轴承加热到120℃左右，试棒能顺利通过轴承内径时，立即安装轴承。

安装方法为：用起重机吊起轴承外圆，对中后，用首木将轴承快速平推入空心轴，待轴承冷却后将轴承放入轴承座，并加注润滑脂，安装完毕。

（4）效果：经过上述处理后，该球磨机运行至轴承温度、振幅等均未超标。

2、结语 在生产过程中，机械设备会出现一些突发性故障，甚至是事故，采用常规的处理方法难以解决。

必须打破常规，灵活运用相关技术，就地取材，因地制宜地制定方案，快速损坏部件，排除故障，恢复设备的正常运转，才能保证生产的有序进行。

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棒磨机形式的选择

棒磨机形式的选择 棒磨机属于细碎粗磨设备，产品粒度范围在，过粉碎轻，生产能力大，适用于粉碎砂岩。

棒磨机按不同的排矿方式，可分为四种形式：（a）中心溢流排料型（简称为溢流型），（b）端部周边排料型（简称周边型），（c）中间周边排料型，（d）开口型，见图1。

尽管它们都是棒磨机，具有共同的磨矿机理，但因排矿方式不同，所以它们的磨矿效果也不完全一样。

我们首先分析溢流型棒磨机，见图1（a）。

矿石和水从磨机一端的中空轴给入旋转的筒体内；在水流带动下，矿石由给矿口向排矿口缓慢移动，同时，在棒介质的打击下被粉碎。

由于钢棒是线接触，粗粒矿石夹在棒间被多次打击直至粉碎。

细粒矿石则不然，因为有粗位支承，它们受打击的机会少，易穿过缝隙较快地排出来，避免了过粉碎，见图2。

也就是说，棒磨机有选择性粉碎矿石的特点，这是棒磨机经过粉碎轻的主要原因，是所有棒磨机都共同具有的特点。

溢流型棒磨机的排矿口和给矿口都是筒体两端的中空轴，排矿口直径比给矿口大一些，两口之间形成高差。

在筒体内，矿浆借此高差，由给矿端向排矿端自流。

因两口高差不大，矿浆自流坡度很小，而且筒体直径大，筒体内矿浆面很宽，矿浆流速较小，已粉碎到的合格颗粒，由于沉降速度较大（1~6cm/s），一部分还来不及被水流冲到排矿口，便沉到了筒体底部，增加了过粉碎的机会。

可见，溢流型棒磨机仍存在一些过粉碎因素。

下面我们再分析中间周边型棒磨机。

这种棒磨机的排矿口开在筒体中间的周边上，见图示1（c）。

矿石经两端中空轴给入筒体，经棒磨机粉碎后，从排矿口排出来。

由图可见，排矿口和给矿口距离近，高差大，矿石在筒体内运动速度大，停留时间短，受打击的次数少，所以产品粒度粗。

这种棒磨机多用于生产建筑石料，不适于生产1mm以下的细粒产品。

端部周边型棒磨机的给矿方式与溢流型相同，排矿口开在筒体一端的周边上，见图1（b）。

这种棒磨机给矿口之间的高差也较大（接近于筒体半径），因此，筒体内矿浆面坡度大，矿浆流动快，磨细的矿粒能较快地穿过缝隙从筒体排出来。

所以过粉碎轻、能耗低、效率高。

据国内外一些资料介绍，周边型比溢流型棒磨机过粉碎小，生产能力高25%左右。

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