久研轴承科技(安徽)有限公司

球磨机传动系统振动的原因分析及解决方法

2013-06-19

古红亮
(安徽开发矿业有限公司选矿厂,安徽霍邱 237426)

  2006年8月,安徽开发矿业有限公司试验型镜铁矿选厂建成投产,设计年处理量60万t,为后续建设750万t/a大型选厂提供了技术数据。磨矿设备使用的是4台φ2700mm×3600mm球磨机,分为2个系列2段磨矿。在生产过程中,有时会出现传动系统振动较大的现象。该球磨机的传动方式是电动机经过减速机驱动小齿轮转动,并啮合固定于筒壳端部的大齿圈而使筒体旋转,高、低速轴采用尼龙柱销联轴器联接。通过几年来的使用,笔者总结出以下几项引起球磨机传动系统振动的主要原因及相应的解决方法。
  1 小齿轮轴承磨损
  小齿轮轴两侧各有1个双列调心滚子轴承,经过 一段时间的运转,轴承部件发生磨损,内、外圈和滚子之间的间隙增大,小齿轮轴旋转时出现径向跳动,引起齿轮副的齿顶间隙不断变化,易产生冲击振动和噪声,齿轮的齿面磨损加剧。判断轴承是否磨损严重,首先应掌握轴承使用了多久,是否已经达到了使用寿命。为此,每次更换新轴承的时间应留有记录,以大致确定轴承需要更换的时间。另外,可通过撬动小齿轮轴的上、下活动量来观察轴承的径向间隙。
  2 齿轮的齿廓间进入矿浆造成润滑不良
  φ2700mm×3600mm球磨机属开式齿轮传动,虽装有齿轮内、外护罩,但是密封性能还是较差,靠近大齿圈的衬板螺栓发生松动时,漏出的矿浆很容易进入齿轮啮合面,破坏齿面的润滑油膜,使齿轮出现干磨现象,齿面金属直接接触,产生很大的冲击噪声,振动加大。经过一段时间,矿浆凝固成矿泥块,卡在齿根部位,严重影响齿轮的正常啮合。这时应及时停机,对齿轮进行清理,刮净齿底内的矿泥,用煤油清洗后,加重负荷开式齿轮油进行润滑。预防措施是:每班通过齿轮罩上的观察孔检查齿轮的润滑状况,保证齿轮润滑良好;发现衬板螺栓处漏浆,应及时停机,更换橡胶密封垫或紧固螺栓。
  3 齿轮的齿面磨损严重
  小齿轮的齿数较大,齿圈少许多,因此经过一定时间的运转,小齿轮的上齿面首先磨出凹台,齿廓变薄,齿侧间隙增大,运转时出现冲击振动,并发出很大的撞击声,齿面之间磨损加剧。此时应及时更换小齿轮,避免对大齿轮造成伤害。小齿轮为主动齿轮,主要受力面为沿转动方向的齿面,而另一面磨损微小。在生产实践中为了节约成本,通常把小齿轮从轴上取下,翻面后装上,这样又可以使用一段时间。
  4 尼龙柱销磨损
  传动系统高、低速轴均采用尼龙柱销联轴器联接,其中易损件柱销是由尼龙1010棒材经车削加工而成。尼龙柱销的弹性可缓冲启动时的冲击力,并在球磨机超负荷或其他原因轴间扭矩增大时被剪断,起到使传动部件不受损坏的作用。尼龙柱销经过一定时间的运转,圆柱表面出现磨损,直径变小,严重的会磨出凹台,从而引起联轴器半体之间的冲击振动,同时加剧了联轴器柱销孔的磨损。此时应及时更换尼龙柱销,避免造成联轴器损坏。
  5 传动部件位移引起振动
  球磨机经过长时间的运转,传动部件电动机、减速机、小齿轮轴承座及主轴承的地脚螺栓有时会发生松动,如果没能及时预紧,传动部件发生位移,将造成轴线不在同一直线上,从而产生振动。应停车对球磨机传动系统进行检测,重新找正传动系统。首先调整小齿轮和大齿圈的齿顶、齿侧间隙为标准值,齿宽的两侧都要测量,紧固小齿轮轴承座地脚螺栓;然后调整减速机位置,保证减速机低速轴和小齿轮轴在同一条直线上,紧固减速机地脚螺栓;Z后调整电动机位置,使电动机轴和减速机高速轴同轴线。因此,对传动部件的地脚螺栓应按时检查,发现松动及时紧固。
  6 电动机匝间短路使转速不稳定
  球磨机的传动电动机为10kV异步电动机,功率为380kW,正常生产时电流为20A。运转过程中出现电动机电流不稳定,在22~26A之间波动,同时大、小齿轮随电流波动出现较大的周期性振动。减少给矿量后这种现象依然存在,因此不是超负荷运行引起的。停机,检查电动机发现,其定子线圈出现了部分短路,引起电动机转速不稳,造成齿轮部分振动。更换电动机后运转正常。
  7 结语
  以上是引起球磨机传动系统出现振动的常见原因,产生振动时可以参考以上原因进行分析判断,从而快速地制定相应的解决方法。日常生产中Z主要的是保证大、小齿轮的润滑。传统的润滑方式是每班定时通过齿轮罩上的加油孔用加油勺加油。这种间歇式加油的缺点是润滑不均匀,刚加上油时润滑状况较好,随着齿面润滑油的减少,润滑效果逐渐变差。加油的间隔时间过短,会造成润滑油的浪费,过长又会引起润滑不良。为了解决这个矛盾,在齿轮罩的加油孔上方制作了油箱,由截门控制油量,沿整个齿宽进行连续润滑。经过使用,效果良好。

 

来源:《矿山机械》第38卷2010年第4期