康延毅

（中國中材裝備集團(tuán)有限公司，天津 300400）

沙特SCC項(xiàng)目水泥磨主減速機(jī)竄軸問題的故障分析和改進(jìn)

康延毅

（中國中材裝備集團(tuán)有限公司，天津 300400）

本文針對(duì)沙特水泥公司水泥磨主減速機(jī)竄軸所存在的問題進(jìn)行分析并提出改進(jìn)方案。關(guān)鍵詞：沙特；水泥；減速機(jī)；故障

沙特水泥公司（簡(jiǎn)稱 SCC）現(xiàn)有的兩條萬噸生產(chǎn)線，由中材國際工程股份有限公司（SINOMA）承建，項(xiàng)目于2009年1月全部轉(zhuǎn)入生產(chǎn)階段，并于2009年8月獲得業(yè)主簽發(fā)的最終驗(yàn)收證書。兩條生產(chǎn)線共配置了三套生產(chǎn)能力各為 280tph的水泥粉磨系統(tǒng)（#1, #2, #3號(hào)水泥磨），于2008年相繼投產(chǎn)。上述水泥粉磨系統(tǒng)引進(jìn)和采用了德國KHD公司的流程設(shè)計(jì)和關(guān)鍵設(shè)備，并搭載中材重機(jī)生產(chǎn)的水泥管磨（表1）。

表1 主要工藝設(shè)備配置

隨著生產(chǎn)的深入，業(yè)主于2012年12月初次發(fā)來郵件，提出在#1號(hào)和#3號(hào)水泥磨減速機(jī)輸出軸端，觀察到6-9mm的軸向位移（跳停保護(hù)參數(shù)設(shè)置值為10mm）。在此之后，現(xiàn)場(chǎng)甚至出現(xiàn)了減速機(jī)輸出軸位移過大，達(dá)到許用值造成電機(jī)跳停，影響磨機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。為此通過多次的現(xiàn)場(chǎng)檢查，最終找到了故障發(fā)生的根本原因，并提出了相應(yīng)的永久解決方案?，F(xiàn)將故障發(fā)生原因分析及改造方案介紹如下，僅供參考。

1. 故障發(fā)生原因的分析

1.1 水泥磨本身沒有任何竄動(dòng)

減速機(jī)輸出軸的竄動(dòng)量由兩部分組成，一個(gè)是磨機(jī)的熱膨脹和機(jī)械偏差所造成的位移，另一個(gè)就是減速機(jī)聯(lián)軸器的伸長(zhǎng)量。一般減速機(jī)設(shè)計(jì)，輸出軸和齒輪在減速機(jī)中是固定的，磨機(jī)所產(chǎn)生的熱膨脹和機(jī)械偏差由聯(lián)軸器承擔(dān)，只有力矩傳遞給減速機(jī)，磨機(jī)和減速機(jī)互不干擾，只有在磨機(jī)擋板磨損過大，磨機(jī)偏移超過聯(lián)軸器的許用值時(shí)才對(duì)減速機(jī)有影響。檢查磨機(jī)固定軸承的滑履和銅夾板之間的間隙，從以下照片看，照片1顯示其在磨頭側(cè)方向有3.5mm的間隙，照片2顯示在磨尾側(cè)幾乎沒有間隙，且由于兩側(cè)的銅夾板沒有任何磨損的痕跡，而且，從業(yè)主操作人員反映的情況看，滑履的溫度從未超過 50度，大部分時(shí)間都是在 40度以下，這就充分說明磨機(jī)本體沒有任何竄動(dòng)，特別是向磨尾方向更是不可能有竄動(dòng)。

照片1照片2

從現(xiàn)場(chǎng)反映的情況看，電機(jī)本身沒有任何竄動(dòng)；減速機(jī)經(jīng)供貨商工程師檢查，沒有任何竄動(dòng)和任何磨損（軸承溫度可以證實(shí)），那么，通過排除法，出現(xiàn)故障的原因則很有可能是發(fā)生在減速機(jī)上，且反應(yīng)到聯(lián)軸器上才導(dǎo)致三臺(tái)磨機(jī)在運(yùn)行過程中（特別是炎熱的夏季）經(jīng)常出現(xiàn)報(bào)警甚至停磨的現(xiàn)象。

1.2 從減速機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及技術(shù)數(shù)據(jù)上看

圖 2為該水泥磨主減速機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，從圖中可知，由于減速機(jī)的設(shè)計(jì)采用太陽輪浮動(dòng)來吸收行星輪／行星架／內(nèi)齒圈的加工和裝配誤差，這在齒輪運(yùn)行時(shí)會(huì)有軸向力引起輸出軸沿軸向移動(dòng)，盡管這個(gè)力不大。

圖2水泥磨主減速機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

然而，問題的實(shí)質(zhì)在于，從圖 2中涂黃和藍(lán)的部位看，其輸出軸的左右兩側(cè)軸承側(cè)隙在減速機(jī)供貨商的內(nèi)部圖紙上分別為11mm±0.5和19mm±0.5，也就是說，總的活動(dòng)間隙為 30mm±0.5，由于這段間隙沒有任何裝置來約束軸的位移，而僅僅是安裝了一個(gè)位移傳感器來檢測(cè)輸出軸的位移，在位移量達(dá)到 10mm時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)而使減速機(jī)停止運(yùn)行，令人難以理解：

首先，在設(shè)置這個(gè)位移傳感器時(shí)，無法確定基點(diǎn)的位置，如果是目前圖紙中所處的位置，那么，當(dāng)其向右移動(dòng)時(shí)，由于有 19mm的間隙，那就不應(yīng)該設(shè)定在10mm的位移量時(shí)就報(bào)警；

第二，如果這個(gè)位移傳感器的初始位置并不是在圖中所示的位置，那么發(fā)出報(bào)警甚至停機(jī)的信號(hào)就沒有任何意義。

結(jié)束語

通過在現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)檢查水泥磨的運(yùn)行情況，仔細(xì)查閱主減速機(jī)的情況和圖紙，特別是在經(jīng)過與減速機(jī)供貨商的工程師溝通，獲取了其內(nèi)部控制的一些關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)后，最終找到了故障發(fā)生的根本原因。并提出通過短路上述減速機(jī)內(nèi)部的位移傳感器，用軸承的溫度檢測(cè)取代位移傳感器作用的方法，（只要軸承的溫度沒有超出設(shè)定的上限，即可表明軸承端面沒有同軸端接觸，行星架處于自由浮動(dòng)的狀態(tài)。）即可有效解決水泥磨主減速機(jī)竄軸的問題。同時(shí)，也將致函減速機(jī)供貨商，要求其解釋安裝這個(gè)位移傳感器的目的、確切的使用方法，并提請(qǐng)今后在減速機(jī)采購招標(biāo)時(shí)注意這個(gè)問題。

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