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（本鋼板材股（gǔ）份有限公（gōng）司煉鐵（tiě）廠）

　　現代化冶（yě）煉技術（shù）要求爐頂設備（bèi）適應高壓操作、布料方式靈活，同時具備性能可（kě）靠、耐用、維護（hù）檢修方便的特點。無料鍾爐（lú）頂設備的快速發展使其功能滿足了高爐工藝要求，許多新建或改造後的大中型高爐均（jun1）采用了無料鍾爐頂設備，其應用越來越廣泛。本鋼5號高爐采用串（chuàn）罐式（shì）無料鍾爐（lú）頂設備，爐頂齒輪箱傾動機構在使用過程中出現齒輪（lún）箱傾動（dòng）電機電流偏高、溜槽達不到上部待機位、溜槽卡死等故障。本文通（tōng）過實例對齒輪箱傾動機構故障進行分析，並提出解決方（fāng）法。

　　高爐爐頂齒輪箱的工作原理（lǐ）及結構特點
　　高爐爐頂齒輪箱由（yóu）上部減速機和水冷齒輪箱兩部分組成，控製布料溜（liū）槽的旋轉和傾動機構。上部（bù）減速（sù）機連接在水冷傳（chuán）動（dòng）齒輪箱的上麵，它（tā）帶有旋轉電機和傾動電機，布（bù）料溜槽運動的（de）動力就來自上部減速機。圖1為（wéi）高爐齒輪箱傳動結構示意圖。

　　當旋轉電機動作而傾動（dòng）電機製動時，上部（bù）齒輪箱行星差動（dòng）使（shǐ）得上、下回轉軸承做同一速度的轉動，上回轉軸承帶動整個旋轉體做旋轉運（yùn）動，布料溜槽隨之旋（xuán）轉。大齒圈（quān）（A15）與（yǔ）傾動減速機上麵的小齒輪（E16）之間無相對轉動，這（zhè）樣溜槽便隻有旋轉而無傾動。當（dāng）傾動電機動作而旋轉電機製動時，上回轉軸承不動，下回轉軸承通過大齒圈（A15）帶動（dòng）傾動減速機上小齒（chǐ）輪（E16），傾（qīng）動減速機便有了（le）運動和動力的輸入，減速機（jī）內的蝸（wō）輪（E18）蝸杆（E17）帶動傾動軸轉動，從而驅動布料溜槽改（gǎi）變傾角。當旋轉、傾動兩個電機同時動作時，由於行星差動原理，上、下回轉軸承有速度差，這樣也使得大齒圈（A15）與小齒輪（A16）之（zhī）間有相對運動，從而驅動布料溜（liū）槽在旋轉的同（tóng）時改（gǎi）變傾（qīng）角。

　　齒輪箱傾動機構故障分（fèn）析與處理
　　齒（chǐ）輪箱傾（qīng）動減速機故障。5號高爐爐頂（dǐng）齒輪箱在2011年進行（háng）更換，由PW水冷齒輪箱改為西（xī）冶齒輪箱，該齒（chǐ）輪箱為標準（zhǔn）型齒輪（lún）箱。在該齒輪箱（xiāng）運（yùn）行過程中，多次出現布料溜槽上傾（qīng）時（shí）傾動電流偏高跳開關和布料溜槽無法到（dào）達待機位的故障。
　　為（wéi）了保（bǎo）證高爐生（shēng）產作業，本鋼將溜槽的（de）待機位進行調整，待（dài）機角（jiǎo）度（dù）由47°下降為43°，以降低電機負（fù）荷。工（gōng）作人員在對（duì）溜槽傾動減速機進行更換（huàn）潤滑（huá）油的過程中發現，更換下來的（de）潤滑（huá）油裏邊分散著大量銅粉末，初步判斷傾動減速機蝸輪磨損（sǔn）。他（tā）們在打開傾動減（jiǎn）速機檢查孔對蝸輪進（jìn）行檢查時發（fā）現，兩（liǎng）台傾動減速機（jī）的蝸輪已嚴重（chóng）磨損（sǔn），在（zài）布料溜槽工作（zuò）範圍內的蝸輪齒厚僅為原齒（chǐ）厚的2/5，局部磨損僅剩原齒厚的1/5，蝸杆表麵無磨（mó）損。
　　正是蝸輪的（de）嚴重磨損，造成減速機蝸輪蝸（wō）杆無法正確（què）齧合，進（jìn）而導致布（bù）料溜槽抬升（shēng）至（zhì）待機位時無法達到設定待機位，電機電流偏高跳開關而被迫不斷下（xià）調（diào）待機角度的情況（kuàng）。
　　齒輪箱（xiāng）傾動減速機蝸輪磨損（sǔn）故障的應急處理。鑒（jiàn）於齒輪箱傾動減速機蝸輪（lún）磨損嚴重，蝸輪蝸杆已無法正常齧（niè）合，如磨損情況持續發展，傾動減速機將無（wú）法工作，布料溜（liū）槽不能進行（háng）傾動操作，對爐頂布料（liào）矩陣會造成（chéng）嚴（yán）重影響，無（wú）法進行生產操作。
　　由於該齒輪箱傾（qīng）動減速機沒有（yǒu）備件且與PW齒輪箱傾動減速機規格型號不同，無法進（jìn）行（háng）互換，備件訂購周期需要3個月左右，為了保證布料溜槽的傾動作業（yè），維持高爐正常上料操作，本鋼通過對傾（qīng）動減速機蝸輪磨（mó）損情況進行分析，製訂傾動減速機應急處理可（kě）行（háng）性方案。工作人員通過對傾動減速機蝸輪磨（mó）損（sǔn）情況分析發現，蝸輪共41齒（chǐ），已出現磨損的齒數有21個；其（qí）餘20齒不在布料溜槽工作齒輪齧合範（fàn）圍內，無（wú）磨損現象。如果（guǒ）將沒有磨損的蝸輪旋轉到溜槽傾動工（gōng）作範圍內，將能夠保證蝸輪蝸杆正常（cháng）齧合，溜（liū）槽傾動操作將（jiāng）不受影響。
　　傾動減速機渦（wō）輪調整施工過程如下：首先，高爐休風經確認具備操（cāo）作條件後，將布料溜槽進行（háng）拆卸，然後將（jiāng）傾動減速機限位銷軸全部拆卸。其次，手動操作溜槽傾動（dòng）電機，使減速機進行下傾（qīng）動作，當（dāng）減速機輸出齒輪軸與扇形齒輪脫離開後（hòu），繼續使（shǐ）用溜槽（cáo）減速機進行下傾操作（zuò）。這時需要觀（guān）察蝸（wō）輪旋轉位置，當磨損的蝸輪全部脫離（lí）溜槽工作範圍後（hòu），停止傾動（dòng）減速機運行，將傾動減速機扇形齒輪（lún）推入與齒輪軸齧合。該操作一定要保（bǎo）證兩台傾動減速機輸出齒輪同時與扇（shàn）形（xíng）齒輪齧合，如不能同（tóng）步，將造成布料溜槽（cáo）懸掛（guà）軸角度出現偏差，進而造成布（bù）料溜槽無法安裝（zhuāng）。再其次，角度調整完畢（bì）後，將傾動角度調整至工作角度範圍內，然後安裝定位銷（xiāo），再安裝（zhuāng）布料溜槽。Z後，自動潤滑角度調整。由於傾動減速機完好蝸輪齒數為20個，不足總齒數一半，需要在保證正常生（shēng）產操作的基礎上縮小溜槽傾動範圍。經分析，將傾動減速機自動潤滑角度向上進行調整，既不會對溜（liū）槽傾動（dòng）布料操作（zuò）造成影響，又縮小溜槽（cáo）傾動範圍，調整（zhěng）後的潤（rùn）滑位角度為7.8°。
　　傾動減（jiǎn）速機采用上述方法調整（zhěng）後，進行溜（liū）槽（cáo）試運轉，運行參數均滿足生產要（yào）求。圖（tú）2為傾動減速機蝸輪齒調整示意圖。

　　齒輪箱傾動減速機更換。5號高爐爐頂齒輪箱傾動減速機在2014年年（nián）修中進行更換（huàn），更換過程采用（yòng）單側逐台進行更換的方式（shì），即更（gèng）換完一台減（jiǎn）速機後，旋轉齒輪箱，將另（lìng）一台減速機（jī）旋轉至檢修（xiū）位置進（jìn）行更（gèng）換。在傾動減速機更換前，需要進行溜（liū）槽及（jí）減速機各項數據的檢測，為新減速機安裝（zhuāng）後的調整提供參考，傾動減（jiǎn）速機更（gèng）換（huàn）安裝前後數據對（duì）比見表（biǎo）1。

　　傾動減速機更換作業的（de）注意事項：
　　一是減速機備（bèi）品檢查。檢查傾動減速機外觀有（yǒu）無損（sǔn）傷、螺（luó）栓緊固情況、密封有無泄漏，盤動輸入齒輪以檢查減（jiǎn）速機旋轉是否（fǒu）靈活、有（yǒu）無卡阻現象，將（jiāng）兩台減速機扇形齒旋轉至55°限（xiàn）位銷軸處，以保證減速機安裝時懸掛軸的角度一致。
　　二是減速機找正。減速機安裝完畢後，須通過墊鐵對減速機進行找正，使減速機水平度、垂直（zhí）度、齒輪齧（niè）合間（jiān）隙及兩台（tái）減速機的中心距滿（mǎn）足（zú）使用要求（qiú）。
　　三是減速機試車。減速機安裝調整完畢並加注潤滑油後（hòu），進行（háng）減速機（jī）無負荷試運（yùn）轉（zhuǎn），合格後方可安裝布料溜槽進行負荷試運轉（zhuǎn）。
　　上（shàng）部減速機傾動電機抱閘故障。2014年1月11日，5號高爐爐頂齒輪箱溜槽上傾到36.7°時停止上傾，電流值達到30A跳（tiào）開關（guān），手動將溜槽向下傾動，溜槽不動作，繼（jì）續手動反複上、下傾（qīng）動溜槽，溜槽可以下傾到31.5°，當溜槽上傾到31.8°時又停止動（dòng）作，電（diàn）流值達到（dào）30A跳開（kāi）關。反複動作後，溜槽（cáo）分別（bié）卡在33.8°、39.5°等不同角度。工作人員經現場檢查發現，傾（qīng）動（dòng）電機電磁（cí）製動器吸合的聲音異常；拆開（kāi）電機保護罩（zhào）後發現，電磁製動器內側製動盤兩個調整螺栓全部折（shé）斷（duàn），外側製動盤一顆螺栓折斷（見圖3）。

　　經（jīng）分析，電機製（zhì）動器無法鬆閘的原因為內側製動盤兩個調（diào）整螺栓全部折斷致使製動盤受力不（bú）均，動作不（bú）協調，造（zào）成製動盤動作時傾斜，被折斷的（de）螺栓端麵卡住，導致摩擦（cā）片和製動盤無法脫離，電磁製動器仍然處於抱緊狀態，電機無法轉動，電流達到極限（xiàn）值（zhí），造成溜槽（cáo）無（wú）法傾動。工作人員更換（huàn）製（zhì）動盤螺栓並（bìng）進行調整，電機工作正常，故障排（pái）除。
　　綜上所（suǒ）述，齒輪箱作為高爐無料鍾爐頂上料的核心（xīn）設備，其安全（quán）運行和維護水平決定高爐上料係統的運行穩定性。本鋼5號高爐爐頂齒輪箱傾（qīng）動減速機（jī）蝸輪磨損故障在以往設備運行中從未出現，5號高爐爐頂齒輪箱傾動（dòng）減速機蝸輪磨損應急處理方案為其他高（gāo）爐進（jìn）行類似故障分析與維護作業提供了經驗和借鑒。

來源：《冶金設備》2017(4)