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2022-03-18
何勇 王萍 楊希民
(河南省同力水泥有限(xiàn)公司(sī))
大型(xíng)設備開式(shì)齒輪傳動裝置是傳送動力的一(yī)種重要機械(xiè)方式,是原材料加工(gōng)工業中Z常見的傳動方式,由(yóu)於該傳動方式具(jù)備傳送巨大力矩的優勢,因此被廣泛應用於電力、礦山、水泥、鋼鐵、化工(gōng)、造紙(zhǐ)等傳統行業的大型設備,如球磨機、管(guǎn)磨機、回轉窯(yáo)、幹燥機、造粒機、碎漿(jiāng)機(jī)等。當然較大的力矩傳送(sòng)勢必使齒圈承受較高應力,為(wéi)保證設備正常的工作(zuò),由於齒輪形式及所選材質的要求設計單位已經考慮,對(duì)於使用單位而(ér)言意義不大。因此,對使用單位而言,潤滑劑、潤滑劑用量以及(jí)潤滑方(fāng)式的選擇是極其(qí)重要的。
1 開(kāi)式齒輪傳動設備出現的問題
水泥行業潤滑情況水泥行業連續運轉的大型(xíng)設備,一般都長期處於高溫、重(chóng)負荷、潮(cháo)濕、多(duō)塵的苛刻環境下,而且設備(bèi)都比較龐大且投(tóu)資較(jiào)高,因此維修費用高,停機損失大,因(yīn)而對潤滑油的要求也(yě)特別高。設備表麵會出現不同程度(dù)的損傷,主要表現在過度磨損、擦傷、膠合、點蝕、塑性變(biàn)形等(děng),繼而導致齒麵金(jīn)屬材料遺失,改變齒輪幾何尺寸,嚴重影響齒輪副的使用壽命,降低設備(bèi)連續運行,對生產造成影響(xiǎng)。
過度磨損:是指由(yóu)於(yú)長期使用性能與工況條件不否的潤滑劑,由於潤滑劑本身抗磨損性能差(chà),摩擦係數過高,大的滑動摩(mó)擦力會使齒(chǐ)輪表麵快速磨損,從而使(shǐ)齒輪(lún)副達不到設計壽命,主要(yào)表(biǎo)現為齒輪表麵明顯粗糙,嚴重(chóng)時齒廓失去漸開線(xiàn)形狀。
擦傷:是由於(yú)齒輪表麵承受過大(dà)的接觸應(yīng)力,潤滑劑(jì)如果擠壓性能不(bú)足或齒麵缺少足夠(gòu)的潤滑劑,導致潤滑油膜不能及時(shí)建立,齒輪處於幹(gàn)摩擦或臨界摩擦狀態,齧合(hé)齒麵直接接觸,造成齒輪材料的移除。主要表現為齒麵(miàn)上沿滑動方向出現溝槽,主要分布在滑動速度較快的齒(chǐ)頂(dǐng)、齒根區域。
膠合:膠合是由於齒輪承(chéng)受過大的(de)接觸應力(lì)或較高的齒麵溫度,導致油膜不能建立,齒麵上峰穀接觸(chù)時發生局部熔焊,而後伴隨齒麵的相對運動,促使節點發生塑性(xìng)變形和破裂,導致齒麵材料損傷(shāng)或遷移。主要(yào)表(biǎo)現為相互齧(niè)合齒麵間齒麵表層材料發生(shēng)撕裂,形成連續的、一定麵(miàn)積、一定深度的凹(āo)坑,嚴重時(shí)可能覆蓋整個齒寬。
點蝕和剝落:點(diǎn)蝕的初期形(xíng)貌變現為疲(pí)勞破壞(huài)。隨(suí)著裂紋擴展、連接,Z終造成齒麵金屬材料脫落,形成初期點蝕,並可能持(chí)續(xù)發展(zhǎn)為擴展性點蝕、片蝕或剝落。點蝕損傷對齒輪的使用壽命有較大影響,嚴重時齒輪厚度(dù)大大減少,甚至出現斷齒。主要表現為齒麵金屬材料的遺失、出現凹坑、且凹(āo)坑的邊緣較為尖銳。
塑(sù)性變形:塑性變(biàn)形時一種卸去外部載荷後(hòu)不能恢複的變形(xíng),其產生的(de)主要原因是齒輪燒到過大載荷衝擊長(zhǎng)生的。主要表現為齒輪材料在齒表(biǎo)上流動,齒麵上出(chū)現類似山雞蛋形狀,平行於齒(chǐ)輪的齧合線,嚴重(chóng)時可以延伸到整(zhěng)個齒寬分(fèn)布。
2 潤滑劑的要求
我公司(sī)具備大型設備開式齒輪傳動裝置(zhì)的(de)設備主要包(bāo)括球磨(mó)機、回轉窯等關鍵設備,由於水泥企業工況條(tiáo)件較差、設備要求長期連續運轉,且設備長期處於低速、重載、高衝擊的工況條件下。設備難免出現過度磨損、擦傷、膠合、點蝕、塑性變形等問題。為避免設(shè)備出現上述問題(tí),就要(yào)求潤滑劑具備以下特點:
良好的粘附性能,潤滑劑(jì)隻有具備較強的粘附性能(néng)才不至於在工作過程中被甩落導致損耗,從而保證潤滑劑具備足夠的量,實現設備的(de)潤滑及(jí)帶走由於齒輪間摩擦產生的熱量。
優異的抗磨損性(xìng)和抗擠壓性能,由於該類型的傳(chuán)動裝置需要傳(chuán)遞(dì)較大的力矩,這就要求潤滑(huá)劑本身具備FZG測試級(jí)別12,四球燒結負荷800kg,隻有具(jù)備上述技術要(yào)求才不至於潤滑劑從齒輪副間被擠出(chū)或潤(rùn)滑性能失效。
含有一定比例(lì)的固體添加劑和一定量的擠壓抗磨添加劑(jì),以滿足由於邊界潤滑和緊急潤滑的要求(qiú),固體添加劑和擠壓抗磨(mó)添加劑(jì)的加入有助於潤滑劑性能Z大(dà)的發揮,但不當的加入會對基礎用油產生負(fù)麵影響,對潤滑劑的初始粘度和(hé)流動性等存在抑製作用。
應(yīng)具備良好的油膜強度,由於設備在運行過程中,尤其熱工設備,比如回轉窯受(shòu)具體操作條件(jiàn)和環境因(yīn)素(sù)影響較大、齒輪副間產生交變應力和衝擊負荷的情況是經(jīng)常性的,Z大(dà)限度減弱這些衝擊對齧合(hé)麵的影(yǐng)響是選(xuǎn)擇(zé)合適潤(rùn)滑劑的基礎。
由於開式(shì)齒輪油一般粘度較大,不利於更換,因此對於對潤(rùn)滑劑?求,使用條件或使用溫度應當較廣,避免因(yīn)季(jì)節的變換(huàn)產生(shēng)環境(jìng)溫度(dù)的變(biàn)化而變質(zhì)或(huò)失效,這就要求潤滑劑中添加適當的(de)防腐(fǔ)劑。同時對於使用噴灑(sǎ)或油池潤滑的係統來說要求潤滑劑具有合理的流動性。
3 潤滑(huá)劑的選擇
為了達到(dào)齒輪Z佳(jiā)潤(rùn)滑狀態(tài),而且不易汙染環境,2003年11月至(zhì)今我們選用了國內某公司(sī)生產的新(xīn)型HF-開(kāi)式齒輪極壓潤滑劑(jì),該潤滑劑是采用新工藝(yì)、新技術、新材料複合精製(zhì)而成。為使其適應水泥行業設備苛刻(kè)的(de)潤滑條件,產品選用了多(duō)種多元特(tè)效添加劑如:高溫抗氧劑、粘合劑、抗乳化劑、抗腐劑;複合抗磨劑及固體潤滑材料等,使其協同(tóng)作用達到Z佳的潤滑效果。
4 潤(rùn)滑劑的使用效果
通過(guò)對國產品牌某公司生產的新型HF-開式齒輪極壓潤滑劑的成功應用,充分證明了(le)國產(chǎn)專用油同樣對設備能起到良好的潤滑作用,能保證設備穩定、生產順利,其性能可以和國外產品(pǐn)相媲美,值的推廣應用。

來源:《中國水泥》2014年09期