进口大功率行星减速机失效原因及分析

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I 技术装备 Equipment法面模数 齿数 传动比 功率 (kW) 最大传动扭矩 (kN·M) 润滑方式级 Zl Z2 Z3 级 合计I 12 28 56 140 6 3150 l842.4 压力循环润滑30.94 Q300L/minⅡ 22 32 50 133 5.156251、径向限位销2、 4×85联接螺栓图2 行星齿轮减速机外形图输出轴头、壳体法兰接合面及壳体与内齿圈联接处均存在渗油迹象。

(1)2001年6月份整机安装后投人生产运行 ，不久发现二级内齿圈与两侧壳体联接结合面处发生 喘息”往外挤渗油现象，经紧固各法兰联接螺栓后，仍然存在此现象，说明壳体已经产生变形。

(2)2002年7月份发现与二级内齿圈联接的壳体法兰M24 X 85mm高强度螺栓 (如图2)有8根折断，内齿圈下半圈部分径向限位销 (固定限位销稳钉折断 )移位松动串出3～10mm，采用角向钻取出折断螺栓并更换，对已串出限位销重新归位并固定。

(3)2003年3月份，-级齿轮箱声音振动异常，检查发现-级中心齿轮轴轴承座上盖两根连接螺栓中断-根，同时发现三个行星齿轮齿面点蚀扩展，更换折断螺栓，清洗油箱及油过滤器，并更换L-CKD320重负荷工业齿轮油。

(4)2003年5月份，除二级内齿圈与壳体联接螺栓继续出现松动、限位销串出外，-级齿轮箱声音振动加剧，打开-级壳体发现-级内齿圈与之联接固定支架法兰螺栓 (序号6)有1/3松动，圆周径向限位销子松动，重新紧固螺栓、销子后，用慢速装置盘车转动，发现在行星齿轮运转过程中，-级内齿圈有不同程度往外 鼓胀”情况，固定支架与壳体固定法兰连接焊角处有约180ram左右裂纹，进-步检查发现在固定支架上除正常供油管进口 (图3)外，还有-个IEIL，估计是在制造厂开错位置后，重新堵上焊接的，敲在此旧孔焊缝处开裂，并使裂纹延长至壳体固定法兰根部，同时检查固定支架钢板厚度为lOmm受现场条件所限，对圆周径向限位销子松动，重新紧固螺栓、销子，对裂纹部位采取焊接修复处理措施。

(5)2003年10月份，-级齿轮箱振动严重并产生高温发热情况，被迫停机，检查发现中心齿轮及其中-个行星齿轮发生断齿现象，内齿圈点蚀并严重剥落，-级内齿圈沿周向转动移位，固定支架径向变形约2mm左右，已无法运行。

3 情况说明(1)该减速机润滑为稀油站强制供油方式，流量Q-300L/min，润滑油为L-CKD320重负荷闭式工业齿轮油，油质、油量都-直很正常，并且在设备运行期间经常清洗过滤器，并根据油化验结果，更换新油，没有发生供油润滑问题。

(2)在-级中心齿轮断齿后，请重庆齿轮箱有限责任公司技术专家及其他国内相关单位设备专家来公司鉴定，认为存在设计、制造加工质量、精度不良、受力不均载等原因。同时为满足生产需求，重新测绘制作-根中心齿轮轴，安装使用后不久仍然发生断齿现象。

(3)该减速机输入、输出轴均采用齿形联轴器联接，磨机与减速机之间传动空心轴重lOt，长度6m，检查没有发现减速机与磨机联结齿形联轴器 (润滑脂良- 4-- - / -，--， 、 、1、-级内齿圈2、固定支架3、旧孔4、裂纹5、油管进口6、联接螺栓图3 固定支架上的供油管进口中国水泥 2013.4好 )齿面因接触不良而造成磨损、不均或磨偏现象，明该联轴器没有起到很好调整同心度误差作用。

说 4.5 行星齿轮减速机设计保安系统不周全(4)2002年经检测该减速机机体存在水平度误差，虽经调整后运行效果仍不理想。

4 行星齿轮减速机齿轮失效原因分析4.1 设备存放保管不善该减速机从1 994年～2000年在露天存放保管，受风吹雨淋及机体底座没有垫水平等影响，使机体产生变形。减速机机体法兰平面存在水平度误差，已不符合技术要求。

4-2 制造Nz质量、精度不良从减速机人厂情况看，各法兰接合面有渗油迹象，在安装使用过程中检查发现制造、加工不规范，精度较低，齿面精度不足GB10095、7级，内齿圈齿面硬度相对较低，热处理效果不好，固定支架焊接质量不良，并且在-级内齿图固定支架上有开错孔现象，给设备质量及运行 留下隐患。另外 ，固定支架钢板厚度不足10ram，壁厚较薄，刚度与强度稍差，内齿圈与固定支架形成悬臂状态，齿圈受力后，固定支架产生弯矩，也是固定支架产生变形 、焊缝开裂的原因。

4.3 减速机设计选型能力较小4 X 13.5m中心传动水泥磨机设计参数如下：(1)磨机简体有效内径D；.3870mm，磨机仓有效长度12.7m(2)有效容积v：叮T·(Di/2)2 X 12.7149.38m(3)磨机转速n-16.16r/min，研磨体设计装载量G235t根据磨机功率计算公式N。0.2·V·D；·n·(G/V)0.82657kW电机功率NKl·K2·N03321kWK -磨机型式系数 (中心传动)取K 1.25K -电机储备系数取K ：1.0可见该行星齿轮减速机功率N3 1 50kW，在磨机设计研磨体装载量G235t附近情况下长期运行，减速机选型富余能力小，是该减速机齿轮过早失效的主要原因。

4.4 行星齿轮运行过程中受力不均载，产生断齿从-级齿轮箱向外 鼓胀喘息”及三个行星齿轮中有-个行星轮出现断齿，说明其运行过程中啮合不良，受力不均载产生断齿，并且使中心齿轮产生振动，轴承座螺栓松动、断裂、滑动轴承发烧以致损坏。

该行星齿轮减速机所有滑动轴承均没有测温安全控制点，只是在回油总管路上设有-个测温点，油温达到56℃时报警停机，不能真实反映各轴承部位状况，-旦某-轴承点发生故障将对整个齿轮系啮合产生不良影响，导致不可预见的事故发生 (例如-级中心齿轮轴滑动轴承发烧损坏)。

5 嗅该大型行星减速机齿轮过早失效，使我们在设备设计、选型、保管及管理使用上得到-些启示。

(1)对于大型行星齿轮减速机订货，在未出厂前单机试车要派专业技术人员进行现赤造、试车，以便掌握设备真实状况，对于长期存放不安装使用的大型减速机要按有关设备保管存放要求保养。

(2)大型减速机运行-年后，应重新对磨机与减速机中心线 、电机与减速机的同轴度进行复查 ，如有超差，应查明原因。另外，在北方冬季施工，土建基础受温差影响较大，可能导致基础下沉，检测后要按国家有关水泥行业减速机安装标准规定重新调整。

(3)大型减速机应考虑设计健全的保安联锁系统，以便跟踪检测，及时排除故障。设备长期停止运行时，把磨机内部研磨体倒出，每周需启动油泵向减速机供油，同时启动慢速驱动装置使其运行1 0min左右。

(4)在水泥企业磨机提高台时产量时，注意考虑磨机研磨体装载量对磨机、减速机、电机等使用寿命的影响，设备设计富裕安全系数由于受不同国家、制造厂家及安装使用环境条件不同等影响，强调往往不能在最大研磨体装载量、临界设计状况下长期安全稳定运行。

(5)大型减速机配套选型时，要认真核算其匹配性 ；其输入、输出轴最好采用膜片联轴器型式传递扭矩动力，因其除传递扭矩、缓冲、减震作用外，还能补偿相对较大的制造、安装等引起的不同心度误差，保证大型减速机安全运行。嘲