減速機輸出軸 SCC項目水泥磨主減速機竄軸問題的故障分析

水泥磨主減速機竄軸問題的故障分析

沙特水泥公司（簡稱SCC）現有的兩條萬噸生產線，由中材國際工程股份有限公司（SINOMA）承建，項目于2009年1月全部轉入生產階段，并于2009年8月獲得業主簽發的最終驗收證書。兩條生產線共配置了三套生產能力各為280tph的水泥粉磨系統（#1,?#2,?#3號水泥磨），于2008年相繼投產。上述水泥粉磨系統引進和采用了德國KHD公司的流程設計和關鍵設備，并搭載中材重機生產的水泥管磨（表1）。

表1?主要工藝設備配置

隨著生產的深入，業主于2012年12月初次發來郵件，提出在#1號和#3號水泥磨減速機輸出軸端，觀察到6-9mm的軸向位移（跳停保護參數設置值為10mm）。在此之后，現場甚至出現了減速機輸出軸位移過大，達到許用值造成電機跳停，影響磨機的正常運轉的情況。為此通過多次的現場檢查，最終找到了故障發生的根本原因，并提出了相應的永久解決方案?，F將故障發生原因分析及改造方案介紹如下，僅供參考。

1.?故障發生原因的分析

1.1??水泥磨本身沒有任何竄動

減速機輸出軸的竄動量由兩部分組成，一個是磨機的熱膨脹和機械偏差所造成的位移，另一個就是減速機聯軸器的伸長量。一般減速機設計，輸出軸和齒輪在減速機中是固定的，磨機所產生的熱膨脹和機械偏差由聯軸器承擔，只有力矩傳遞給減速機，磨機和減速機互不干擾，只有在磨機擋板磨損過大，磨機偏移超過聯軸器的許用值時才對減速機有影響。檢查磨機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顯示其在磨頭側方向有3.5mm的間隙，照片2顯示在磨尾側幾乎沒有間隙，且由于兩側的銅夾板沒有任何磨損的痕跡，而且，從業主操作人員反映的情況看，滑履的溫度從未超過50度，大部分時間都是在40度以下，這就充分說明磨機本體沒有任何竄動，特別是向磨尾方向更是不可能有竄動。

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照片1????

照片2

從現場反映的情況看，電機本身沒有任何竄動；減速機經供貨商工程師檢查，沒有任何竄動和任何磨損（軸承溫度可以證實），那么，通過排除法，出現故障的原因則很有可能是發生在減速機上，且反應到聯軸器上才導致三臺磨機在運行過程中（特別是炎熱的夏季）經常出現報警甚至停磨的現象。

1.2??從減速機內部結構及技術數據上看

圖2為該水泥磨主減速機內部的結構，從圖中可知，由于減速機的設計采用太陽輪浮動來吸收行星輪／行星架／內齒圈的加工和裝配誤差，這在齒輪運行時會有軸向力引起輸出軸沿軸向移動，盡管這個力不大。

圖2水泥磨主減速機內部結構

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然而，問題的實質在于，從圖2中涂黃和藍的部位看，其輸出軸的左右兩側軸承側隙在減速機供貨商的內部圖紙上分別為11mm±0.5和19mm±0.5，也就是說，總的活動間隙為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位移傳感器來檢測輸出軸的位移，在位移量達到10mm時即發出報警信號而使減速機停止運行，令人難以理解：

首先，在設置這個位移傳感器時，無法確定基點的位置，如果是目前圖紙中所處的位置，那么，當其向右移動時，由于有19mm的間隙，那就不應該設定在10mm的位移量時就報警；

第二，如果這個位移傳感器的初始位置并不是在圖中所示的位置，那么發出報警甚至停機的信號就沒有任何意義。

結束語

通過在現場詳細檢查水泥磨的運行情況，仔細查閱主減速機的情況和圖紙，特別是在經過與減速機供貨商的工程師溝通，獲取了其內部控制的一些關鍵尺寸數據后，最終找到了故障發生的根本原因。并提出通過短路上述減速機內部的位移傳感器，用軸承的溫度檢測取代位移傳感器作用的方法，（只要軸承的溫度沒有超出設定的上限，即可表明軸承端面沒有同軸端接觸，行星架處于自由浮動的狀態。）即可有效解決水泥磨主減速機竄軸的問題。同時，也將致函減速機供貨商，要求其解釋安裝這個位移傳感器的目的、確切的使用方法，并提請今后在減速機采購招標時注意這個問題。

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