球磨机开式齿轮润滑探讨

球磨机开式齿轮润滑探讨　王东　罗鹏（天山水泥股份有限公司８３０００６）　王远征（珠海顺益发展有限公司驻乌办事处８３∞ｌ　Ｉ）　球磨机作为水泥生产流水线上的重要设备之一，　其运行的好坏、故障维修率发生的高低，直接影响到　水泥厂成品的质量、产量及企业的经济效益。在过去　多年的实际生产中，由于齿轮油润滑油品选择不当，　造成大、小齿轮啮合面点蚀、胶合、剥落现象的发　生，齿轮磨损严重，有的小齿轮使用不到一年就得更　换，加大了维修费用，使得生产成本提高、产量下　降，齿轮润滑不良的问题多年来一直困扰着我们。随　着西部的开发、基础设施建设的加大，水泥产品的需　求也急剧增加，迫使我们必须对球磨机润滑不良的问　题采取必要的改良措施。　１球磨机齿轮多年沿用的油品　（１）２４　、３８　、５２　汽缸油；　（２）２６　车用齿轮油（俗称黑油）；　（３）４６　机油混合添加乳化沥青；　（４）４６　机油（或废机油）与二硫化钼脂混加；　（５）３２０　、４６０　、６８０　极压齿轮油：　经调查，以上产品在其它水泥同行球磨机上　仍在使用　２上述油品在使用过程中造成齿轮磨损等原因的分　析　（１）汽缸油　２４　：４０℃基础油ＩＳＯ粘度为６８０ｒｍｎＺ／ｓ：　３８　：４０℃基础油ＩＳＯ粘度为ｌ０００Ｉｍ　／ｓ：　５２　：４０℃基础油ＩＳＯ粘度为ｌ５００Ｉｎｍ２／ｓ：　原因：粘度低，ＰＤ值、　ｌＩｌｋｅｎ　ＯＫ值较小，本身　的沥青成分较高，为增加极压承载能力，添加有氯化　石蜡，易造成污染，而且有毒，对操作人员有害、　（３）４６　机油混合添加乳化沥青　问题：齿轮磨损，减速机齿轮点蚀、振动大、污　染环境。　原因：润滑油品加工的过程不是简单的物理添加　过程，因此采用该润滑方式，由于４６　机械油的粘度　太低（４０℃基础油ＩＳＯ粘度１∞ｒｒ　／ｓ），所以承载能　力小（Ｐｎ值＜１９６０Ｎ，　ｌＩｌｋｅｎ　ＯＫ负荷＜９０Ｎ），无法　满足齿轮传动润滑时所需的弹流膜的形成，而乳化沥　青在齿面形成大面积牯附后，在重负荷压力下破碎　后，不能融化，产生的沥青颗粒易造成齿轮啮合时产　生振颤，最后导致齿面的点蚀、磨损，影响到小齿轮　轴承的寿命，及地角螺桂减速箱齿轮的寿命。　（４）４６　机油（或废机油）与二硫化钼混加　４０℃基础油ＩＳＯ粘度ｌ∞丌ｌＩ　／ｓ，Ｐｌ　值＜２４５０Ｎ，　ｌＩｌｋｅｎ　ＯＫ负荷＜１３２Ｎ，同样是选择上的错误　二硫　化钼本身不易用于开放式齿轮的润滑，它有一个致命　的弱点：二硫化钼遇水汽易结块，不但起不到润滑的　效果，反而形成了新的磨粒，加速齿轮的磨损，同时　运转一段时间后，机油与二硫化钼分为上下两层　（５）３２０　、４６０　、６８０　极压齿轮油　它们在４０　基础油的ＩＳＯ粘度分别为３２０ｒｎ　／ｓ、　４６０ｒｍｎＺ／ｓ、６８０Ｉ　／ｓ，Ｐｎ值＜２９４０Ｎ，ｎｍｋｅｎ　ＯＫ负荷　＜１７６Ｎ。　ＰＤ值＜２９４０Ｎ，｜Ｉ；ｌＩｌｋｅｎ　ＯＫ值＜ｌ７６Ｎ。　问题：齿面出现大面积犁沟磨损。　粘度指数４０左右，粘温指数较低，受温度影响　变化起伏较大；本身沥青、石蜡成分较高，油品高温　下易产生漆化、胶质、积炭现象，对润滑不利。　（２）２６　车用齿轮油（俗称黑油）　问题：齿面磨损严重，小齿轮寿命短，污染较严重。　适的材料．涂层厚度可达５ｍｍ以上；４）涂层材料韧　性很好，不会因为热交变产生剥离；５）可反复喷涂．　不致对缸体产生影响；６）涂层材料可在６５０℃温度下　正常工作，适合低、中、高压缸平面修补。　具体工艺如下：１）汽缸平面整体测绘，确定修　复区；２）表面打磨除去疲劳层；３）表面拉毛；４）　采用粉末火焰喷涂设备，喷涂镍基合金至高出基准　面；５）・精打磨至基准尺寸；６）检验　采用热喷涂工艺修复＃５机（５０ＭＷ）低压缸平　９２　问题：①齿轮的点蚀、磨损较严重；②环境污　染、漏油现象严重（最严重时，ｌ～２周就得添加　１８０　）；③振动较严重　原因：目前国产齿轮油粘度太低，Ｐｎ值和　｜Ｉｉｍｋｅｎ　ＯＫ值两个主要承载性能指标无法满足磨机齿　轮润滑所需的油膜的形成。　面，施工工期仅用５ｄ。　１９９７年．韶关发电厂＃９机（２００ｔＷ￣－）高压缸平　面漏汽，采用热喷涂工艺，仅用６ｄ时间修复。　１９９８年，韶关发电厂＃６（５０ＭＷ）高压缸平面因　为变形漏汽．采用热喷涂工艺，仅用４ｄ时间便修复。　采用热喷涂工艺修复的＃５、６　９机汽缸平面至　今未出现涂层剥落，运转正常。因此，热喷涂技术是　处理汽缸中分面冲蚀、变形的一种经济、可靠的途　径，值得推广。　《润滑与密封》　维普资讯 http://www.cqvip.com

３满足球磨机齿轮润滑的具体性能参数　众所周知，由于齿轮的齿廓曲率半径小，因此形　成油楔和油膜的条件差。齿轮润滑过程是一个不连　续过程，每一次啮合过程都需要重新建立油膜，齿面　间既有滚动摩擦，又有滑动摩擦；齿轮啮合过程中既　有弹性流体润滑，又有边界润滑。弹性流体润滑主要　是靠油品的适合的粘度来实现，要求油品具有较好的　粘着性能，以提供润滑时所需的一定油膜厚度；边界　润滑要求油品具有好的吸附能力和较科学的添加剂组　分，以提供润滑时所需的边界吸附膜和化学反应膜，　以便抵抗齿面的擦伤和磨损。　以＃３ｍＸ９ｍ球磨机为例计算：　小齿轮齿数Ｚ。：２３，大齿轮齿数Ｚ２＝１５２，齿轮　模数ｍ＝３０，球磨机电机功率Ｐ＝１５００ｋＷ．球磨机电　机转速ｎ＝７４Ｏｒ／ｒａｉｎ，主减速箱速比为６．３：ｌ，工作齿　宽ｂ＝５００ｒａｍ。圆柱齿面接触应力的简化计算公式：　５０１．４×［Ｆ，／ｂｄｌ×（　±１）／　］。　＝“我们根据地理气候、工况环境，从节省资　金、减少设备投人、降低生产成本及减少维修人员的　劳动强度考虑，并对每个方案进行逐一探讨。如选用　①喷淋润滑或②油雾润滑，必须重新建立油站，投入　新设备，加大了维护点的范围　资金的投人：①和②》③。　油品的选择：粘度太低，无法满足齿轮润滑所需　的油膜；粘度太高，受冬季环境气候影响，易造成堵　塞管路。　选用③油浴润滑，单从　金的投入上有较大节省，设　只需在原罩壳的基础上对原　封加以改进，并把原直角油　壳改为斜面，以减少油品的　加量，便可完成改造（见　１）。　根据已计算出球磨机齿轮图ｌ小齿轮传动简图　分度圆圆周速度　＝４　２ｍ／ｓ＜５ｒｒｄｓ，应选择油浴润　式中：ｕ＝　／Ｚ，；“±”号用法：外啮合传动用　＋”内啮合用“一”；　ｎ为端面内分度圆四周上的名义切向力，　＝　，ＩＯ００Ｐ／ｙ：　球磨机速度：Ｖ＝ｒｅｄｌｔｌＩ／６００００＝４．２ｒｒｄｓ（ｄ１＝ｍ　Ｘ　＝６９０，ｎＩ＝ｌ１７ｒ／ｒａｉｎ）。　计算得齿面接触应力：　＝５４７．７ＭＰａ；　经过计算，球磨机的转速＜５ｒｒｄｓ，齿面接触应力　＞５００ＭＰａ，为低速重负载设备，而且球磨机的冲击负　荷较大。　由此可见：球磨机齿轮的润滑是混合润滑，主要　以边界润滑为主，弹性流体润滑为辅。　边界润滑对润滑剂的极压承载能力有较高的要　求，球磨机润滑油品应选择：①四球焊接负荷Ｐ　值　不允许＜４９００Ｎ；②Ｔｉｍｋｅｎ　ＯＫ负荷＞２２０Ｎ；③ＦＺＧ测　试＞９级。　滑。最后，我们同珠海顺益公司合作，继续采用油浴　式润滑的方案，并配台使用西班牙Ｂｍｇｍ￣ｌａｓ（布鲁　格）公司生产的ＢｅｓｌｔＬｘ（贝斯拉）ＣｒｏｗｎＯＧＦ０００　开式　齿轮专用流体脂对原球磨机开式齿轮进行润滑改良。　５达到的效果　我公司五台水泥磨＃３ｍＸ９ｍ（３台）、≠２　５ｍＸ７ｍ　（２台）自２１２）０年１２月１９日开始分步骤改用由珠海　顺益公司推荐的Ｂｅｓｌｔｔｘ　Ｃｒｏ￣ａｌ　ＯＧＦ０００　开式齿轮专用　流体脂　从水泥磨经过一年多运行状态来看，与前期　使用Ｌ—ＣＫＤ　３２０重负荷工业齿轮油相比，在以下几　方面效果显著：　（１）该油品具有润滑脂的性能，极好的牯附能　力，在原毛毡密封条件下，有效地防止了渗漏和甩　溅，靠近大齿轮简体一侧基本上看不到油污，减少了　污染，改善了磨机的工作环境。　（２）油品一次性添加到位后，补充添加量很少，　２—３个月添加一次，约２０妇左右一　（３）该油品是半液体状态下的粘性流体，有极强　的粘附性能，在啮合齿面形成完整油膜，有效地防止　了齿面的干摩擦，提高了啮合齿面问的润滑效果。在　水泥生产旺季使用Ｌ—ＣＫＤ　３２０齿轮油，因小齿磨损　严重，更换相对频繁，采用Ｂｅｓｌｕｘ　Ｃｒｏｗｎ　ＯＧＦ０００　开　式齿轮专用流体脂后，去年生产旺季五台水泥磨没有　台更换小齿轮。经检测齿面后，与原使用Ｌ—ＣＫＤ　３２０齿轮油相比，可提高小齿轮使用寿命２倍以上。　（４）油膜成形好，具有一定的厚度，增强了齿轮　的承载能力，起到了良好的减振效果，特别是齿轮处　在非常磨损的情况，可使齿轮带病运行３—５个月，　而且减振抗冲击性能非常好　一而弹性流体润滑是通过润滑剂粘度来实现的。根　据球磨机已计算出节圆速度Ｖ＝４．２ｍ／ｓ，小于５ｒｒｄｓ，　考虑实际工况和ＡＧＭＡ要求：（＞９ＥＰ）４０℃时基础油　粘度　）＞１５００，也可以选择极压润滑脂——Ｎ　（但是脂的流动性能差）。　由于球磨机的小齿轮润滑是靠大齿轮带起的油膜　来实现的，因此要求油品具有较强的粘附能力，优秀　的触变性、热可逆性等其它性能以及科学的添加剂组　分（开式齿轮润滑最佳选择为石墨添加剂），才能满　足齿轮的润滑。　４采取的措施　经过上述分析，我们找到了球磨机齿轮磨损过快　的真正原因。同时我们也提出了三种润滑改良方案：　①喷淋润滑；②油雾润滑；③油浴式润滑。　２００２年第３期