挤压机减速机齿轮失效分析及处理

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23M840挤压机是独 山子石化公司的大型机组，该机组为 日本K0BELC0制钢所制造，型号LCM X，功率3200 kW，型式为双螺杆相向旋转，折角90。 水平出料混炼机，经排料阀、齿轮泵及筛网，水下切粒。特点是混炼部分可以空转，由- 可开度的节流阀控制混炼效果，生产能力最大为17.5t/h，加工范围0.02～20g/1Omin熔融指数的聚烯烃 。

1 23M840挤压机减速机存在的问题该挤压机减速机结构如图1。挤压机减速机由电机驱动，-级齿轮系设计有高低速切换机构，可进行高低速档切换，以满足生产要求。二级齿轮系为同步齿轮机构，用以驱动混炼机。

麓臻≮餐氟 舔I警国氇≈ l 鞋图1 减速机离合器结构图20l1年该机组大检修后更换了新输出轴后开工，原始开车使用高速档，运行30min后，离合器齿轮从高速端脱出，与低速端齿轮相撞，造成支撑离合器齿轮的滚珠轴承被破坏，车间经济损失巨大，严重影响了大型机组的正常运行。

2 23M840挤压机减速机齿轮失效分析23M840减速机在故障发生前 ，挤压机在无负荷下运行，无异常。加6.5吨负荷开始运行约30min，运行情况 良好，负荷提至7.0吨/h，运行不毫 撬方嚣- 帅 tJ5min，离合器齿轮即从高速端脱出，与低速端齿轮相撞。对减速机进行解体检查，发现离合器齿轮脱出后造成支撑离合器齿轮的滚珠轴承断裂失效，-级齿轮系驱动齿轮面塑性变形，连接螺栓全部断裂。

作者简介：郭磊 (1 977-)，男，新疆伊宁人，2005年毕业于中南大学机械电子专业，硕士学位 ，设备工程师。现任中石油独山子石化公司乙烯厂聚乙烯车间设备组组长，从事设备管理工作，已发表论文6篇。

第3期 郭磊等 挤压机减速机齿轮失效分析及处理 -81日本KOBELCOI]钢所按照设计要求，本应对输 出花键齿轮和离合器齿轮进行调质处理，见表1。但在制造过程中，KOBELCO公司为了增加齿轮表面的硬度、耐磨性及疲劳强度，将该挤压机输出花键齿轮进行渗碳淬火处理，大大提高了齿面硬度及表面光洁度，如图3。同时还对离合器齿轮进行氮化处理，提高了离合器齿面的硬度，如图2。基于上述原因，造成离合器齿轮咬合齿面硬度较高，表面平滑，容易发生轴向滑动，致使离合器脱开，造成本次事故。

3应对措施热处理工艺不当和减速机离合器机构设计缺陷是造成挤压机减速机齿轮失效的主要原因，因大机组停机，给车间造成巨大损失，经与日本KOBELCOO钢所共同研究后，在保证挤压机正常运行的条件下，采取以下对策，如图4。

(1)将旧输出轴重新安装，恢复生产；(2)由日本KOBELCOJ]钢所重新制作-根输出轴，输出轴离合器处的花键齿轮不进行渗碳淬火处理，用优质经调质的钢材制作后，进行淬火和回火处理，花键齿轮齿面抗磨性得到提高，离合器齿轮不易发生打滑；(3)用负荷容量大的随动凸轮替代滚珠轴承，增加凸轮润滑配管；(4)对车间其它同型号挤压机进行减速机改造，防止再次发生类似事故。

4结束语l0个月以后，日本KOBELC0制钢所新制作的输出轴运抵车间，生产装置停车后按照新的改造方案进行安装调试，开车后，运行状况良好，在线监测的振动数据、温度数据稳定，改造获得成功 。

(上接72页)3.2经济效益计算4M20氢气增压机进行铝活塞改造和选用新型支承环后，易损件使用寿命延长，机组轴功率下降。

活塞杆、活塞环和支承环等易损件使用寿命延长，-台机组每年可节约检修费用20万元。

压缩机轴功率下降50kW/h，按每台机组年运行5600h，电0.5元/kwh计算 ，年节电效益为：50×5600×0.514万元，合计34万元。三台机组总计102万元。

三台机组全部进行铝活塞改造花费45万元，本项 目投资回收周期为6个月，经济效益显著。

4结论对4M20氢气增压机进行铝活塞改造和选用新型支承环，解决了机组支承环寿命短的问题，确保了机组长周期无故障运行，满足了生产需求，同时降低了压缩机轴功率，减少了检修量和维护费用，经济效益显著。