直交弧齿锥齿轮减速机修复的尝试

吴新甫

随着水泥生产设备大型化，为保证物料提升设备的可靠性和减少传动系统所占用空间，提升机配置的减速机目前普遍选用直交圆柱齿轮减速机，如大型板链提升机、生料入窑提升机上，而且一般选用进口减速机，这类减速机造价昂贵，一旦发生故障，减速机制造厂家又往往要求整机拆卸下来，返厂维修，整个修理加上往返运输时间一般需要15～20d。如果减速机在水泥生产旺季时发生故障，对正常生产影响很大。2014年10月正值水泥生产旺季，SJ公司生料工段NSE1000提升机减速机发生故障，为了尽量减少故障对生产的影响，我们尝试对该减速机进行现场修复，并获得成功，避免了故障对生产经营造成重大的损失。

1　减速机故障现象及部位

NSE1000-28m提升机技术参数：输送能力为850t/h（1000t/h）,输送高度为28.5m，电动机功率为132kW，减速机型号为B3HH14D-90 (带载辅传18.5kW)，减速机品牌为FLENDER（弗兰德）。

减速机在正常带载运行时声音异常，出现有节奏、低沉的啸叫声。减速机壳体明显温度高，用红外线测温枪测量，壳体表面温度达到58～65℃。停机拆开减速机检视孔发现，减速机一级锥齿轮啮合异常，表现为：在小锥齿轮工作面上出现明显压伤和轻微的点蚀现象。仅仅运行12d，重新开检视孔检查，减速机一级圆锥齿轮齿面出现明显剥落、崩齿现象，减速机已处于非常危险的工作状态。经过详细检查，二级斜齿轮副、三级斜齿轮副工作面正常，没有损坏现象。故障刚发生时及运行12d后的照片见图1。

图1 故障发生时及带病运行12d后的照片

2　故障初步判断及对策

从2011年投产以来，该减速机一直正常运行，从目前检查情况看，减速机一级啮合齿轮副或轴承已经产生了严重故障 。减速机必须检修，否则，整台减速机面临报废的风险。由于正处于水泥销售旺季，为保证维修质量，减速机制造厂一再要求返厂大修，如果返厂大修，停机时间需要12d。经过研究讨论，为尽量减少故障对生产的影响，且我公司有维修国产同类型减速机的经验，故决定尝试修复该减速机。减速机传动结构示意见图2。

图2 减速机结构示意

1.圆锥滚子轴承；2.调心滚子轴承

3　维修方案的确定

减速机与提升机主轴连接方式为：减速机输出空心轴套挂在提升机头轮主轴上。减速机箱体为上下剖分式，在维修过程中，可方便拆下减速机箱体上盖。

维修难点有两个：

1）经过查阅资料可知，该减速机一级齿轮为格利森制弧齿锥齿轮传动，如何调整好这对齿轮副正确啮合是检修的关键点。据了解，某公司同类型减速机因检修不当，减速机检修后运行仅20d,这对齿轮副就报废了。为此，我们查阅资料和咨询有关专家，得出该齿轮副调整的要求是：一级齿轴轴向窜动量：0.01～0.035mm，两圆锥齿轮齿侧间隙为：0.03～0.05mm，在轻载情况下，两圆锥齿轮接触区的长度约为齿宽的一半，接触区位于齿宽中间，稍靠近齿轮小端位置。在小齿轮齿上，接触区应稍微靠近齿顶，在大圆锥齿轮上，接触区应稍微靠近齿根。

2）减速机齿轮副调整结束后，要求手动盘车，整个减速机应灵活运行。由于该减速机输出轴是套挂在提升机驱动主轴上，检修后，因提升机链条、链斗自重很大，如果手动盘车，会非常困难，即使通过辅传盘动减速机转动，也无法确定减速机是否转动灵活。经过讨论，有两种维修方案。

第一种维修方案为：将整个减速机从提升机主轴上拆下来维修，虽然解决了手动盘车问题，但这个维修方案会大大延长维修时间，很有可能影响到窑连续运行。

第二种维修方案为：减速机开箱后，临时将三级齿轴轴系吊出箱体，先调整好一、二级圆锥齿轮副符合啮合要求后，然后回装三级齿轴轴系，一、二、三级轴系全部重装后，根据二、三级斜齿轮接触情况，对三级齿轮轴进行必要调整，符合一般斜齿轮接触要求。经过研究讨论，确定采用第二种维修方案。

4　维修配件、工具准备及方案实施

根据该减速机故障发展状况，我们积极和设备制造厂专家沟通，根据专家意见准备好维修所需配件：小圆锥齿轮轴系、轴承、油封；调整一级齿轴轴承、二级齿轴轴承所需各种厚度薄钢垫片（0.02mm厚、0.05mm厚、0.10mm厚）、百分表、红丹粉。现场解体减速机所需的千斤顶、手拉葫芦、撬棍等。

1）维修备件采购到位后，保持生料均化库处于满库状态，计划生料磨停机20h,维修减速机。

2）在拆卸减速机过程中，发现二级齿轴两圆锥滚子轴承的滚子、滚道磨损严重，是减速机产生故障的根本原因，更换二级齿轴两圆锥滚子。

3）调整弧齿锥齿轮副过程：先把一级高速齿轴装入箱体，通过调整轴上螺母及垫片，调整其轴向窜动量为0.03mm