郭順磊 朱國(guó)慶 吳鵬

（新疆寶地礦業(yè)股份有限公司 烏魯木齊 830000）

1 前言

開(kāi)式齒輪是目前工業(yè)中被廣泛的使用傳動(dòng)方式，其適用于在低轉(zhuǎn)速、大載荷或有較大沖擊負(fù)荷的工作條件[1]。新疆某選礦廠球磨車(chē)間球磨機(jī)開(kāi)式齒輪，目前使用4 噴嘴稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)，潤(rùn)滑油品為閉式320#普通齒輪油。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工況條件較差，齒輪長(zhǎng)期潤(rùn)滑不到位，齒面干磨情況嚴(yán)重，齒輪使用壽命短，更換損壞的齒輪不僅導(dǎo)致設(shè)備的使用成本增加，而且影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，急需對(duì)球磨機(jī)原有開(kāi)式齒輪潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行改造。

2 問(wèn)題的提出

新疆某選礦廠球磨車(chē)間現(xiàn)有3臺(tái)φ3.0m×4.5m球磨機(jī)，目前使用4噴嘴稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)開(kāi)式齒輪進(jìn)行潤(rùn)滑，在使用過(guò)程中，存在如下問(wèn)題：

（1）采用人工給潤(rùn)滑系統(tǒng)添加潤(rùn)滑劑，操作人員工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度大，且易產(chǎn)生滴漏，污染現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。

（2）潤(rùn)滑系統(tǒng)配置4個(gè)噴嘴，油品到達(dá)管路后，潤(rùn)滑效果受?chē)娮齑禋鈮毫τ绊戄^大：吹氣壓力偏低，油品無(wú)法覆蓋全齒面，易產(chǎn)生潤(rùn)滑死角；吹氣壓力偏高，油品易被吹散，無(wú)法到達(dá)齒面，產(chǎn)生齒輪干磨。

（3）潤(rùn)滑方式和用油范圍單一，僅適合使用稀油潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油品間隔供油，供油量受環(huán)境溫度等因素影響，無(wú)法做到定量潤(rùn)滑，且在需要更換潤(rùn)滑脂時(shí)，也無(wú)法滿(mǎn)足使用條件。

（4）使用過(guò)程中，潤(rùn)滑系統(tǒng)4 個(gè)噴嘴經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，產(chǎn)生潤(rùn)滑死角。

（5）潤(rùn)滑系統(tǒng)在供油循環(huán)時(shí)，沒(méi)有供油指示桿提示供油行程，現(xiàn)場(chǎng)人員無(wú)法及時(shí)判斷供油是否正常，不利于現(xiàn)場(chǎng)的潤(rùn)滑管理。

綜合上述問(wèn)題，在球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，因潤(rùn)滑劑粘度過(guò)低，球磨機(jī)大小齒輪面油膜分布不均勻，油膜強(qiáng)度較低，齒輪干磨情況嚴(yán)重，最終導(dǎo)致齒面出現(xiàn)塑性變形，齒輪使用壽命不足設(shè)計(jì)壽命的1/2。

3 原因分析

球磨機(jī)屬于選礦廠磨礦環(huán)節(jié)的重要設(shè)備，目前球磨機(jī)較多的采用開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，大小齒輪分別支撐，大小齒輪的齒面加工精度相對(duì)較低，粗糙度大，裝配過(guò)程難于保證其平行度與中心距，同時(shí)球磨機(jī)的大小齒輪又長(zhǎng)期處于低速、重載和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)[2]，這些因素都會(huì)給齒輪的嚙合和接觸帶來(lái)不利的影響，因此，對(duì)于開(kāi)式齒輪潤(rùn)滑的潤(rùn)滑劑通常有一些特殊的技術(shù)要求[3]：

（1）開(kāi)式齒輪潤(rùn)滑脂應(yīng)有足夠的粘稠度以獲得良好的油膜形成能力，最小油膜厚度越大，油膜的強(qiáng)度越高，齒輪的潤(rùn)滑狀態(tài)也就越好；

（2）良好的粘附性，以保證潤(rùn)滑劑附著在齒輪摩擦表面而不被甩脫；

（3）良好的抗磨、抗點(diǎn)蝕、極壓潤(rùn)滑性能，以保護(hù)齒面，減小齒面磨損；

（4）油品的物理、化學(xué)穩(wěn)定性好（壽命長(zhǎng)、損耗小、不易變質(zhì)），具有良好的防銹性、抗水性和抗污染能力；

（5）潤(rùn)滑系統(tǒng)便于操作使用及維護(hù)，保證氣動(dòng)泵、分配器、噴嘴等裝置不被堵塞；

（6）安全性能好，對(duì)環(huán)境及操作人員沒(méi)有危害。

4 改造方案

針對(duì)球磨車(chē)間現(xiàn)有的3臺(tái)φ3.0m×4.5m球磨機(jī)開(kāi)式齒輪的潤(rùn)滑情況，決定采用開(kāi)式齒輪噴霧潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，同時(shí)更換原來(lái)使用的閉式320#普通齒輪油，使用開(kāi)式齒輪專(zhuān)用潤(rùn)滑劑（合成油）。

該改造方案的優(yōu)點(diǎn)：

（1）將潤(rùn)滑劑適時(shí)定量均勻地噴射到潤(rùn)滑部位，使齒輪得到良好的潤(rùn)滑，從而延長(zhǎng)齒輪的使用壽命，減少潤(rùn)滑劑消耗量；

（2）采用噴射潤(rùn)滑，使得干凈、新鮮的潤(rùn)滑劑能夠準(zhǔn)確無(wú)誤的到達(dá)齒輪表面并形成良好的油膜，從而有效避免油池潤(rùn)滑方式下含有磨削等雜質(zhì)的舊油循環(huán)潤(rùn)滑使用造成的潤(rùn)滑不良；

（3）潤(rùn)滑劑使用完直接更換油桶即可，可以有效地解決人工添加潤(rùn)滑油的泄漏問(wèn)題，保持現(xiàn)場(chǎng)清潔衛(wèi)生，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度；

（4）程控器可對(duì)油路和氣路監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)智能操作及故障報(bào)警功能，還可將各種信號(hào)傳遞至選礦廠的生產(chǎn)控制系統(tǒng)；

（5）噴嘴后吹功能可有效防止噴嘴發(fā)生堵塞；

（6）當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)可啟動(dòng)加熱裝置對(duì)潤(rùn)滑油品進(jìn)行加熱，使系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）改造前：3臺(tái)φ3.0m×4.5m球磨機(jī)大小齒輪全部使用長(zhǎng)城320#閉式齒輪油進(jìn)行潤(rùn)滑，不但潤(rùn)滑劑消耗量巨大，使用成本高昂，單臺(tái)球磨機(jī)每月的用油成本高達(dá)11250 元以上，而且該潤(rùn)滑劑粘度低、無(wú)法有效附著在齒面上，齒面存在干磨的情況，嚴(yán)重影響開(kāi)式齒輪的使用壽命，齒輪的損壞還會(huì)增加設(shè)備的使用成本，后期需要耗費(fèi)大量的人力去更換、修復(fù)齒輪，影響生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）改造后：開(kāi)式齒輪潤(rùn)滑系統(tǒng)的前期投入約為5萬(wàn)元，使用開(kāi)式齒輪專(zhuān)用潤(rùn)滑劑LKC-05，在保證齒輪得到足夠潤(rùn)滑的前提下，單臺(tái)球磨機(jī)每月的用油成本為8500 元左右，最多只需要5.90 個(gè)月即可收回前期系統(tǒng)改造的投入，同時(shí)有效地延長(zhǎng)了齒輪使用壽命，降低設(shè)備綜合使用成本，具體比較如下：

表1 單臺(tái)球磨機(jī)使用不同油品的綜合成本比較

通過(guò)表1數(shù)據(jù)分析可知，改造潤(rùn)滑系統(tǒng)并配套使用LKC-05開(kāi)式齒輪專(zhuān)用潤(rùn)滑劑，單臺(tái)球磨機(jī)廢油排放量減少92.77%，每年用油成本可減少3.5萬(wàn)元。

6 結(jié)論

新疆某選礦通過(guò)對(duì)車(chē)間球磨機(jī)開(kāi)式齒輪潤(rùn)滑系統(tǒng)的改造升級(jí)，單臺(tái)球磨機(jī)改造當(dāng)年即可節(jié)省綜合潤(rùn)滑成本約4.5萬(wàn)元，三臺(tái)球磨機(jī)即可節(jié)省綜合潤(rùn)滑成本約13.5 萬(wàn)元；改造后第二年單臺(tái)球磨機(jī)即可節(jié)省綜合潤(rùn)滑成本約10.67萬(wàn)元，三臺(tái)球磨機(jī)即可節(jié)省綜合潤(rùn)滑成本約32.01萬(wàn)元。

通過(guò)對(duì)φ3.0m×4.5m 球磨機(jī)開(kāi)式齒輪潤(rùn)滑系統(tǒng)的改造升級(jí)，大幅度降低了廢油環(huán)保處理的費(fèi)用，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，大大降低了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少停機(jī)檢修時(shí)間，提升設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率帶來(lái)的隱性的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。