馬建軍，李昌友，張昌煜，黃先立

（中材萍鄉水泥（ní）有限公司）

摘　要：介紹了輥壓機行星齒輪減速機的主要（yào）結構和特點，針對水泥生產線輥壓機行星齒輪減速機的常見故障及原（yuán）因進行（háng）了分析，並（bìng）提出了處理方法。實踐證明，隻有加強行星齒輪減（jiǎn）速機製度化的日常維護，采（cǎi）用（yòng）創新（xīn）維保技術，利用新興的狀（zhuàng）態監測和故障診（zhěn）斷技術等科學管理手段，才能保證設備長久穩定運行。

關（guān）鍵詞：輥壓機；行星齒輪減速機；損壞原因；科學維護

輥壓機是水泥生產線（xiàn）的主要設備之一。行（háng）星齒輪減速機作為輥壓機的主要備件有不可（kě）替代（dài）的作用。行星齒輪減速機（jī）具有重量輕、體積小、傳動比範圍大、效率高、運轉平（píng）穩、噪聲低、適應性強等特點，其設備的運行（háng）狀態直接（jiē）關係（xì）到生產效率的高低，軸承或齒輪一旦損壞將對生（shēng）產線的連續運轉產生重大影響，做好（hǎo）行星齒輪減（jiǎn）速機的維（wéi）護保養是輥壓機粉磨係統高效運轉的基（jī）礎保障。本（běn）文對行星齒輪減速機在（zài）使用和運行（háng）中的使用技巧進行探討，以延長服（fú）役生命周期，減少故障率。

1　輥壓機配套行星減速機傳動係（xì）統

輥壓機主要由兩（liǎng）台主電動機、兩台行星齒輪減速機及收縮套組成的傳動、輥子、輥子支承、機架、扭矩支承、液壓加壓裝置、潤滑裝置、喂料裝置等部分組成。輥壓機的兩個壓輥分別由電動機經萬向聯軸節、行星齒輪減（jiǎn）速機驅動。行星齒輪減速機安裝在輥子軸端並用收縮套緊固，同時與扭矩支承連（lián）接（圖1輥壓機傳動係統）。

圖1 輥壓機傳動係統圖片

2　行星齒輪減速機主要（yào）結構

輥壓機行星齒（chǐ）輪減速機（jī）主要（yào）傳動為：由（yóu）輸入齒輪軸輸入動（dòng）力，經一級平行軸齒輪、兩級行星傳動減速，可實現大減速比（bǐ），大輸出扭矩。減速（sù）機（jī）工作時，後機體懸掛安裝（zhuāng）在扭力臂（bì）上，輸（shū）入齒（chǐ）輪軸驅動高速級（jí）太陽齒軸轉動，帶動高速級行（háng）星齒輪自轉，並依（yī）循著高速級內（nèi）齒圈之軌跡中心公轉，從而帶動高速級行星（xīng）架轉（zhuǎn）動。高速級行星架把動力傳給低速級太陽輪，低速太陽輪驅動行星輪之旋轉帶動行星架（輸出空心軸）轉動，從（cóng）而帶動輥壓機主軸旋轉（圖2：行星減速機結構圖）。

圖2 行星減速機結構圖圖片

3　行星齒輪（lún）減速機（jī）的常見故障及處理（lǐ）方法

行星齒輪減速機優點是體（tǐ）積小，通過功（gōng）率（lǜ）分流可實現大功率（lǜ）、大減速比傳動，大（dà）扭矩傳動。但正是由於體積小，齒輪箱機體內腔裝滿了旋轉的齒（chǐ）輪與軸承，故一（yī）旦軸承或齒輪出現損（sǔn）壞（huài），便會導致減速機嚴重損壞甚至報廢。在日常的（de）設備管理（lǐ）中，必須（xū）加強潤滑、振動、溫度、異響等檢測分析，一旦有異常，必須立刻停機檢查，將故障消除在萌芽狀態。

常規的齒輪箱（xiāng）損壞，可以比（bǐ）較容易判斷損壞的原因。而行星減（jiǎn）速機一旦出（chū）現嚴重（chóng）損壞，裏麵齒（chǐ）輪（lún）和軸承已經攪成一片，很難分析原因，很難判斷是齒輪還是軸承先出的問題，故防患於未然尤為重要（圖3齒輪箱破壞性損壞（huài））。

圖3 行星齒輪箱破壞性損壞

3.1減速機潤滑方麵的問題

(1)漏油（yóu）

行星齒輪減（jiǎn）速機漏油是普遍存在的問題，漏（lòu）油的形式也多種（zhǒng）多樣，但漏源主要有以下幾個（gè）：①箱體與箱蓋的結合麵；②油位視（shì）鏡與箱體結合麵；③輸出軸與軸承（chéng）座端蓋結合處；④高速軸與軸承座端蓋結合處；⑤防火透氣帽（mào）；等等。減速機漏油既汙染環境衛生，又造成浪費。引起減速機漏油的原因有潤滑結構設計（jì）不合理、潤滑材料選擇不合理、減速機結構設計不合理等。

漏（lòu）油的處（chù）理方法：漏（lòu）油後應立即查明（míng）漏油（yóu）的原（yuán）因，及時（shí）處理。減速機在設計製造過程中加工精度不（bú）足，結合麵出現漏油，可采用（yòng）厭氧密封膠治理（lǐ）；減速機輸出軸（zhóu）和高速軸漏油，可改進軸頭密封裝（zhuāng）置（zhì），使可能外溢（yì）的油流回減速箱內（nèi），例如增設密封裝置，製作一套溝槽密封圈。圖4軸密封裝置示意圖。

圖4 軸密封裝置（zhì）示意（yì）圖

(2)油質問（wèn）題

磨損性灰（huī）塵及研磨性微粒（lì）、水汽混入油中導致油質變差，油品超出使用壽命導（dǎo）致粘度下（xià）降（jiàng）影（yǐng）響（xiǎng）潤滑效果等。潤滑油變（biàn）質（zhì）也會引起減速機內油漆起泡脫（tuō）落（圖（tú）5減速機內油漆（qī）起泡脫落），如果脫（tuō）落的油漆堵住潤滑油口（圖6油管堵塞），則軸承在（zài）很短的時間就會損壞。

處置方法：防止異物混（hún）入，定期清理（lǐ）油站過（guò）濾器，定期檢查並清（qīng）理減速（sù）機海底磁力棒螺栓上（shàng）的金屬顆（kē）粒。每一季度需對（duì）油品進行專業性檢測（cè），並視情況更換油品。也可以引進CJC精密過濾器濾（lǜ）油技術，過濾掉軟顆粒（油氧化產物，膠粘質）和硬顆粒（粉塵顆粒+磨損顆粒），杜絕齒輪箱（xiāng）點蝕，延長軸承使用（yòng）壽命（mìng）2倍以上，延長換油周（zhōu）期2倍以上，保障（zhàng）行星齒輪減速機正常（cháng）運行。

圖5  減速機內油漆起泡（pào）脫落

圖6 油管堵塞

（3）潤滑不良問題

由於行（háng）星齒輪減速機體積小，齒輪箱機體內腔裝滿了（le）旋轉的齒輪與軸承，散熱效果不佳易出現高溫，而（ér）有些減速機出廠時采用噴油潤滑結構，減速機內完全不存油，這樣在運行過程中易出現低速太陽輪齒及（jí）中間行星架齒聯接部分因潤滑不良導致膠合損壞；減速機內完全不存油，油位低，一旦出現斷油，減速機內的軸承及齒輪損壞風險會很大。

處理方法：采用稀油站噴油潤滑，解決減速機的散熱問題。在減速機回油管上（shàng）安裝“U”型管道，升高減速機體內（nèi）的油位，解（jiě）決（jué）減速機中間級、低速級內齒圈潤滑問題，改進（jìn）後減速機整機溫度明顯低於未做改善的減速機溫度（圖7減速機回油增加U型管）。

圖7 減速機回油增加（jiā）U型管

（4）油液分析法的應用

采用油液分析法可以對（duì）減速機油液（yè）變質狀況進行監測，從而獲取減速機運行狀況，判斷和預測減速機的備件（jiàn）的使用壽命，利用油液汙染物體積濃度檢測儀和粒度分布檢（jiǎn）測儀等設備可以定期檢驗（yàn）減速機內部磨損和損壞狀（zhuàng）態。

3.2行星齒輪減速（sù）機斷軸問題

斷軸的主要表現是軸上產生裂紋或者軸斷裂掉下來。產生的原因主要有以下幾點（diǎn）：①減速（sù）機劇烈（liè）振動，動負荷增加，超負荷運轉，使軸產生疲勞而斷裂；②軸徑差形成台階，軸的截麵突然改變，或者軸上有鍵槽，使軸產生應力集中而（ér）斷裂；③軸生產製造過程中的鍛造（zào）、調質方麵的質量問題。

處理辦法：更換（huàn）新軸。

3.3行星齒輪（lún）減速機震動大、噪音高等故障

減速機在運轉中出現劇烈震動（dòng），並（bìng）發出較大噪聲，有可能是齒麵（miàn）膠合（圖11齒麵膠合）、齒輪崩齒（圖8太陽輪齒（chǐ）軸疲勞損壞）、行（háng）星輪疲勞開裂、內齒輪疲勞點蝕（圖10內齒輪疲（pí）勞點蝕）、齒輪開裂、軸承損壞、運轉不平穩等（děng）惡性故障（zhàng）。

減速機震動大（dà）、噪音高的主要原因有：

(1)齒輪的齒麵磨損（sǔn）、膠合（hé）、點（diǎn）蝕、磨偏等。

處理方法：及時（shí）更換嚴重磨（mó）損的齒輪。

(2)各齒輪的（de）齧合麵接觸不良和受力不（bú）均，發生輪齒斷裂或齒圈斷裂，引起減速機震動。（圖9行星輪疲勞開裂）（圖12一級內齒輪和行星輪損壞）

處理方法：及時更換嚴重磨損（sǔn）的齒輪，調整軸（zhóu）承間隙，改善齒輪潤滑等。

(3)齒輪與軸的軸孔配合公差如孔過大時，造（zào）成齒輪和軸不同心，或者齒輪與軸裝配不當產生鬆動現象，引起減速機振動。

處理方（fāng）法：調整齒輪與軸的軸孔配合公差，精心裝配，防止鬆動。

3.4軸承方麵故障（zhàng）及處理方法

輥壓機行星齒輪減速機在高負荷、大振（zhèn）動、強衝擊工況下工（gōng）作，減速機軸承既要承受（shòu）徑向力，又要承受軸向力和大衝（chōng）擊力，因此損壞率很高。輥壓機軸承常見的損壞情況有如下幾種（圖13-19）：

處理方法：每使（shǐ）用1-2年安排專業維修單（dān）位檢查一下軸承間（jiān）隙和磨（mó）損（sǔn）情況，視情況更換軸承，更換軸承時必須（xū）按照安（ān）裝規（guī）範操作，以免留下隱患。

3.5輸出空心（xīn）軸故障及處（chù）理方法

（1）行星齒輪（lún）減速（sù）機安裝（zhuāng）不到（dào）位，導致輸（shū）出空（kōng）心軸（zhóu）內孔和輥壓機軸的配合麵（miàn）出（chū）現膠合，嚴重（chóng）時拆卸（xiè）減速機（jī）時需要破壞（huài）性拆除輸（shū）出（chū）空心軸（圖20空心軸內孔和輥壓機軸的配合麵出現（xiàn）膠合,導致破壞性拆除輸出空心軸）。

處理方法：按照標準規範安裝減速機，安裝（zhuāng）時將行星齒輪（lún）減速機空心軸內孔和輥軸（zhóu）的配合麵用（yòng）99%的酒精（jīng）或丙酮液（yè）清洗幹淨，將（jiāng）帶有收縮套的行星齒輪減速機輸出端對正輥軸平（píng）行、緩慢地推入，必須防止減速機空心軸內孔和輥軸發生刮擦、磕碰，安裝時不得用任何工具（jù）敲擊（jī）減速機任何部位。

圖20  空心軸內孔和（hé）輥壓機軸的配合麵（miàn）出現膠合,導致破壞性拆除輸（shū）出空心軸

（2）收縮套安裝不（bú）規範，螺栓緊固不到位，導致輸出空心軸與輥壓機軸出現磨損（sǔn）（圖21輸出空（kōng）心軸（zhóu）磨損），運行時出現減速機（jī）與輥（gǔn）壓機不同步（bù）。

處（chù）理方法：按照標（biāo）準規範安裝收縮套，安（ān）裝時收縮套內、外表麵與空心軸的配合麵不得有任（rèn）何油漬（zì）和汙漬，用力矩板手擰（nǐng）緊收縮套（tào）的鎖緊螺栓，擰緊力矩必（bì）須達到螺栓標準的力矩要求，擰緊收縮套鎖緊螺栓時必須依照螺栓（shuān）沿（yán）圓周順時（shí）針或（huò）逆時針順序依次逐（zhú）漸擰緊螺栓，當一隻螺栓稍稍帶上一點勁（jìn）時即開始緊下（xià）一個螺栓，如此往複循環，直到（dào）達（dá）到要求力矩為止，在達到要求力矩之前依次逐漸擰緊螺栓的循（xún）環圈數越多鎖緊效（xiào）果越好。

圖21  輸出空心軸磨損

3.6 扭力盤方麵的故（gù）障及處理方法

扭力盤基礎螺栓（shuān）鬆動或斷裂和關節軸承（chéng）損壞引起減速機震（zhèn）動。

處理方法：加固扭力盤基礎，更換關節軸（zhóu）承，加強對關節軸承的日常保養。扭力盤（pán）有L型扭矩（jǔ）支撐（chēng）結（jié）構、懸掛式扭矩支撐結構、地接式扭矩支撐結構等（děng），部分行（háng）星齒（chǐ）輪減（jiǎn）速機扭力（lì）盤在設計上就存在缺陷，需根據扭力盤受力情（qíng）況進行改進。

3.7 萬向（xiàng）節聯（lián）軸器方麵的故障及處理方法

萬向（xiàng）節安裝超過（guò）擺動範圍或關節軸承（chéng）損壞，從（cóng）而在運轉中產生受力不平（píng）衡。

處理方法：調整電機中心（xīn）線（xiàn），確保萬（wàn）向節擺動在標準範圍，對萬向節做好動平衡試驗，加強萬向節的日常潤（rùn）滑（huá）和（hé）保養。

4　日常維護的重點和監控方法

輥壓機行星減速機日常維護、定期保養和損壞的早期發現非常重要，製定日（rì）常維護製度，定（dìng）期請專業維護單位（wèi）進行保養。每周兩次觀察減速機海底磁力棒螺栓和稀油站回油處是否有金屬鐵屑和粉末，一（yī）旦（dàn）發現油路中有（yǒu）金屬鐵屑和粉末而且連（lián）續觀察還呈增長趨勢，則該減速機需立即停機（jī）檢查，排除軸承和齒輪故障。一旦減速（sù）機出現振動和異響，需馬上停機檢查減速機內部是否出現故障，未經過故障複核不得再（zài）次開機，以免造成重大設備故障。輥壓機行星減（jiǎn）速機（jī）測溫處一般設置在高速軸處，一旦減（jiǎn）速機高速軸處出現高溫需檢查進油量大（dà）小、潤（rùn）滑過濾器是否堵塞和減速機（jī）與電機同軸性、萬向聯軸器振動及（jí）是否存在軸承跑外圈、軸承遊隙過大過小（xiǎo）等問題。建立完備的有關設備的安（ān）裝、操（cāo）作使用、維護、備（bèi）品備件、零部件和維修作業標準數據庫，一旦（dàn）設備出現故障，可以及時調（diào）閱設備數據庫查詢設備及故障部件的型號規格參數以及庫存情況，可在Z短時間內對設備（bèi）部件進行更換及故障修複。在設備的生命周期內所有改變（biàn）的（de）數據精心準確記錄，並且可以查詢，包括（kuò）文檔、圖像、維護人員、更新（xīn）配件的數量和型號等。

新興的狀態監測和故障診斷技術的發展，已經可以實現對設備故障的智能化分析（xī），及時判斷設備的隱（yǐn）蔽故障部位及問題所在，進行設備狀態預知維修。采用機械設備故障診斷（duàn）技術，利用測取減（jiǎn）速機運行中或相對（duì）靜態條件下的狀態信息，通（tōng）過對所測信號的處理和分析（xī），並（bìng）結合（hé）減速（sù）機運行的曆史狀況，來定量識別減速機及其（qí）零件、部件的實時技（jì）術（shù）狀態，並預知（zhī）異常、故障和預測其未來技術狀態（tài），從而確定必（bì）要對（duì）策的（de）要求。常用的診斷方法有：振動監測法、溫度監測法、油液分析法、無損（sǔn）診斷技術和在線監測係統等（děng）。隨著行業技術的進步，設備（bèi）智能化管理是趨勢，智能（néng）在線監測係統，可以通過振動（dòng）傳感器對現場轉動設備的振動信號進行采集，形成趨勢（shì）圖、頻域圖、時域圖，利用高級分（fèn）析工具對各種圖譜進行（háng）處（chù）理，從而確定設備（bèi）的故障點、故障情況、故障（zhàng）原因，可（kě）以做到（dào）對行星齒輪減速（sù）機運行的預判。

5　結束語

設（shè）備管理工（gōng）作的方針是依靠技術（shù）進步（bù），促進生產發展，以（yǐ）預防為主。輥壓機行星齒輪減速機作為水泥企業的主（zhǔ）要機械設備，其重大設備事故層出（chū）不窮，設備管理是水泥企業生產（chǎn）經營至關重要的一（yī）部分，為確保（bǎo）設備的長期有效運行，必須采用各種科學管理手段（duàn）和技術措施，對設備的整個壽命周期各個階段每個環節的的全過程控製，抓好設備管理有利於提高企業整體效益，抓好設備壽命周（zhōu）期管理可（kě）直接增強（qiáng）企業經濟效益；抓好設備事故管理可促進企業安全生（shēng）產。依靠技術進步是設備管理的基礎，建立以預防為主的設備管理指導思想，重視設備基礎管理工作（zuò），健全設備技術檔案資料，方能保證（zhèng）設備長（zhǎng）久穩定運（yùn）行。

來源：《水泥雜誌》2020