φ2.7×3.6m球磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的改造

1、φ2.7×3.6m球磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

φ2.7×3.6m格子型球磨機(jī)是礦山選礦廠的中型磨礦設(shè)備，主要由進(jìn)料端蓋、簡(jiǎn)體、大齒輪、出料端蓋、小齒輪軸及小齒輪座等部分組成，傳動(dòng)系統(tǒng)如圖1所示。

該球磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)采用邊緣半開(kāi)式，工作過(guò)程是電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)剛性聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)小齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)齒輪嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)固定在簡(jiǎn)體端部的大齒圈使簡(jiǎn)體旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)球磨機(jī)簡(jiǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到粉磨物料的目的。

傳動(dòng)系統(tǒng)中同步電機(jī)型號(hào)為T(mén)DMK400-32，功率為400kW，轉(zhuǎn)速為187.5r/min，經(jīng)小齒輪軸和大齒圈的一級(jí)減速后，磨機(jī)簡(jiǎn)體轉(zhuǎn)速21.7r/min。傳動(dòng)系統(tǒng)采用人工加油方式潤(rùn)滑。

2、存在的問(wèn)題及原因分析

(1)小齒輪軸的齒數(shù)小于大齒圈的齒數(shù)，小齒輪軸上輪齒的磨損速度遠(yuǎn)大于大齒圈輪齒的磨損速度：小齒輪和軸是作為一個(gè)整體使用，小齒輪不能實(shí)現(xiàn)換面使用，小齒輪軸輪齒的磨損速度更快，縮短小齒輪的使用壽命。

(2)由于將小齒輪和軸做成一個(gè)整體，在每次更換小齒輪時(shí)，雖然軸不需要更換，但總是與齒輪和軸一起更換，造成軸資源浪費(fèi)，增加成本。

(3)本系統(tǒng)采用人工定期加油，潤(rùn)滑油通過(guò)開(kāi)在齒輪護(hù)罩上加油槽底部的縫隙滴到齒輪嚙合區(qū)，對(duì)齒輪副進(jìn)行潤(rùn)滑。存在如下問(wèn)題：①嚙合區(qū)缺油，齒輪副嚙合面之間難以形成油膜，易形成干摩擦引起磨損。主要原因有操作人員不按時(shí)加油：空氣中的漂浮物和小顆粒堵塞加油縫隙：潤(rùn)滑油在齒輪旋轉(zhuǎn)一周后才能進(jìn)入嚙合區(qū)，在離心力的作用下大部分潤(rùn)滑油被甩到齒輪護(hù)罩上，最后只有少部分潤(rùn)滑油能進(jìn)入齒輪嚙合區(qū)；②磨粒磨損加劇。主要原因有：落在潤(rùn)滑油中的漂浮物和小顆粒隨著潤(rùn)滑油進(jìn)入嚙合表面：齒輪護(hù)罩底部長(zhǎng)期積累下的顆粒由于振動(dòng)落人齒輪嚙合區(qū)，都會(huì)引起磨粒磨損；③工人責(zé)任心不強(qiáng)，不按照規(guī)定時(shí)間加油，造成加油數(shù)量誤差大，不易控制等問(wèn)題：

(4)在生產(chǎn)過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行不平穩(wěn)，振動(dòng)過(guò)大的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)主要是南齒輪的制造安裝誤差、兩半聯(lián)軸器軸不同軸、齒側(cè)間隙不合理及沖擊等因素導(dǎo)致齒輪不能正確嚙合引起。

綜上所述，該系統(tǒng)存在系統(tǒng)運(yùn)行不平穩(wěn)、振動(dòng)大，小齒輪壽命短，更換成本高，齒輪異常磨損加快，潤(rùn)滑油量不易控制等問(wèn)題。

3、改進(jìn)措施

(1)小齒輪壽命比軸的壽命短，將小齒輪與軸分開(kāi)制作。對(duì)小齒輪的設(shè)計(jì)，為便于裝配，可在傳動(dòng)齒輪內(nèi)孔加工一個(gè)20mm深的導(dǎo)向臺(tái)階。在不改變大齒圈參數(shù)的前提下，經(jīng)過(guò)相關(guān)計(jì)算得小齒輪的參數(shù)如表1所示。

傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)本著節(jié)約成本的原則，決定在保持傳動(dòng)軸長(zhǎng)度尺寸、與聯(lián)軸器、軸承的配合尺寸不變的前提下做一些改動(dòng)，將與齒輪的配合部分做一些改動(dòng)，齒輪與軸的周向采用鍵聯(lián)接，以傳遞轉(zhuǎn)矩；齒輪的軸向定位軸肩設(shè)在靠近聯(lián)軸器的一端?？紤]軸承為3644型，與原齒輪軸配合尺寸為220mm，齒輪與傳動(dòng)軸的配合尺寸為235mm，軸向定位軸肩高度為10mm，過(guò)渡圓角半徑取R5，改進(jìn)后的傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)如圖2所示：

(2)因潤(rùn)滑油不足引起的齒輪磨損過(guò)快，對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)和齒輪護(hù)罩進(jìn)行改造，將潤(rùn)滑方式由人工定期加油改為自動(dòng)噴油潤(rùn)滑，安裝KPY—Ⅲ型全自動(dòng)噴油潤(rùn)滑裝置，該裝置采用霧化噴射技術(shù)，利用PLC對(duì)噴油時(shí)間和加油量進(jìn)行控制，將壓縮空氣和潤(rùn)滑油噴在齒輪進(jìn)入嚙合之前的受力面上，潤(rùn)滑油能及時(shí)進(jìn)入齒輪嚙合表面，形成油膜，使齒輪保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，避免了因缺油而引起的齒輪磨損過(guò)快問(wèn)題。同時(shí)將齒輪護(hù)罩由半開(kāi)式改為封閉式，減少進(jìn)入齒輪嚙合區(qū)的粉塵和硬質(zhì)顆粒物，能有效避免磨粒磨損現(xiàn)象的發(fā)生，提高齒輪的使用壽命。

(3)生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)行不平穩(wěn)，振動(dòng)過(guò)大的現(xiàn)象。除了保證齒輪的制造精度和各元件的安裝精度外，還應(yīng)該加強(qiáng)日常管理，如利用球磨機(jī)停機(jī)時(shí)間，不定期測(cè)量小齒輪和大齒圈中心線的平行度，兩半聯(lián)軸器軸線的同軸度、齒側(cè)間隙等，如有必要可更換聯(lián)軸器，用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器代替剛性聯(lián)軸器等。

4、結(jié)語(yǔ)

(1)齒輪傳動(dòng)是球磨機(jī)的重要組成部分，傳動(dòng)齒輪的壽命及安裝精度對(duì)生產(chǎn)成本和球磨機(jī)的正常運(yùn)行有很大影響，應(yīng)給予足夠的重視。

(2)將小齒輪與軸分開(kāi)制作，可以使小齒輪實(shí)現(xiàn)翻面使用，能有效延長(zhǎng)齒輪的使用壽命，更換時(shí)可將小齒輪和軸分開(kāi)更換，能極大地降低成本。

(3)采用自動(dòng)噴油潤(rùn)滑方式能保證有效改變傳動(dòng)齒輪的潤(rùn)滑狀態(tài)，延長(zhǎng)齒輪壽命。

(4)采用封閉式齒輪護(hù)罩，能有效阻止各種顆粒物進(jìn)入齒輪嚙合區(qū)，減少磨粒磨損，提高齒輪使用壽命。

(5)用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器代替剛性聯(lián)軸器，加強(qiáng)設(shè)備日常點(diǎn)檢和維護(hù)，能明顯改善運(yùn)行不平穩(wěn)，振動(dòng)過(guò)大的現(xiàn)象。