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    某公司∮3.2mx50m回轉(zhuǎn)窯烘干機(jī)1998年3月正式投入生產(chǎn)，不久相繼出現(xiàn)一些故障，其中較嚴(yán)重、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的是傳動(dòng)系統(tǒng)故障。
1、主減速器故障
    1998年8月30日發(fā)現(xiàn)窯主減速器地腳螺栓松動(dòng)，電動(dòng)機(jī)與減速器聯(lián)軸器同軸度徑向位移0.50mm（電動(dòng)機(jī)端高）；減速器高速軸與中間軸斜齒輪工作齒面有粗糙斑痕，并有細(xì)薄金屬屑從齒面剝落；高速軸上圓錐滾子軸承的軸向游隙達(dá)1.50mm，中間軸達(dá)2.30mm。顯然，減速器出廠或安裝前開箱檢查清洗后軸承游隙未調(diào)好，造成齒輪旋轉(zhuǎn)精度下降，在長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)沖擊下，齒輪出現(xiàn)齒面損傷。這類故障在該公司2臺(tái)∮2.2mx7m磨機(jī)的圓柱齒輪減速器投產(chǎn)前2年出現(xiàn)過，在其他一些廠同類減速器以及日久失修的圓柱齒輪減速器因軸承過度磨損松動(dòng)的情況下也曾出現(xiàn)過。因此，這類減速器不論是新線安裝或使用日久后都應(yīng)重新檢測(cè)或進(jìn)行必要的調(diào)整。這臺(tái)減速器經(jīng)重新調(diào)整后，故障消除，齒面狀況改善。
2、回轉(zhuǎn)窯烘干機(jī)傳動(dòng)齒輪故障
2.1故障現(xiàn)象
    回轉(zhuǎn)窯烘干機(jī)為直齒圓柱齒輪邊緣傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速0.674—3.370r/min．m=28，2i=21，22=194，小齒輪為正變位。投產(chǎn)不久，大小齒輪齒面上就出現(xiàn)線狀拉傷溝痕（即黏著磨損），窯體在運(yùn)轉(zhuǎn)中有明顯振動(dòng)，大齒圈每轉(zhuǎn)中出現(xiàn)斷續(xù)、低沉的“噠噠……”齒面撞擊聲，大齒圈剖分面連接螺栓常斷，螺栓規(guī)格M42mmx3mmx350mm，光桿部中44mm，材質(zhì)45或40Cr調(diào)質(zhì)處理，齒圈兩側(cè)共8根。從1999年元月至2000年元月已斷10根，當(dāng)時(shí)窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率并不高，1998年43.2%，1999年62.2%。螺栓斷裂多發(fā)生在根部和螺紋收尾處，斷口為交變應(yīng)力下疲勞斷裂。
2.2傳動(dòng)齒輪故障分析
2.2.1  輪齒表面磨損分析
    在投產(chǎn)初期，由于無(wú)3號(hào)開式齒輪油，以N680重負(fù)荷工業(yè)齒輪油替代，直到同年8月改用3號(hào)開式齒輪油。因此，當(dāng)時(shí)都認(rèn)為是用油問題造成齒面損傷。但在改用油后，隨著窯投料量的加大，齒面?zhèn)�痕仍不斷增多和加��，振�?dòng)、打齒聲以及螺栓斷裂等現(xiàn)象仍出現(xiàn)，這些現(xiàn)象無(wú)法僅從油質(zhì)方面解釋；螺栓斷裂當(dāng)初認(rèn)為是加工或材質(zhì)問題，也幾次變更；托輪也經(jīng)多次微調(diào)，終未能從根本上消除故障。
    在一次停窯時(shí)，筆者察看齒輪損傷情況，發(fā)現(xiàn)大小齒輪不但工作齒面有傷痕，非工作齒面也有嚴(yán)重拉傷溝痕，即大齒圈非工作齒面近齒根部有嚴(yán)重摩擦造成的線狀傷痕，小齒輪非工作齒面近齒頂部位有擠壓擦飭的溝痕。顯見當(dāng)小齒輪工作齒面剛要進(jìn)入嚙合的瞬間，非工作齒面頂部已跟大齒圈非工作齒面的齒根高部位接觸（小齒輪頂隙大，大齒圈頂隙過�。�。從這種由接觸應(yīng)力過大造成的齒面膠合損傷的程度及部位，不難看出兩者的齒頂間隙均遠(yuǎn)小于安裝規(guī)范或設(shè)備使用說明書的要求（8~12mm，熱態(tài)下不得小于7mm）。正常嚙合情況下即使用油不當(dāng)或齒頂隙過大，都不會(huì)出現(xiàn)這種情況，只有當(dāng)齒頂間隙過小，輪齒發(fā)生干涉時(shí)，才會(huì)造成非工作齒面損傷�；�于這種判斷，2000年3月20日停窯檢修時(shí)，重新檢測(cè)了兩齒輪齒頂間隙，并與安裝原始記錄對(duì)照，見表1。同時(shí)也檢測(cè)了齒側(cè)隙，其最大處2.20mm，最小處0.30mm，塞尺勉強(qiáng)能插入。這次檢測(cè)是由2人分別用壓鉛和塞尺2種方法檢測(cè)對(duì)比、互為印證的。盡管有一定誤差，與原始安裝的起始點(diǎn)不一定相同，但數(shù)值反映的趨向是明確的，從檢測(cè)結(jié)果看，齒輪損傷的原因與判斷相符。
2.2.2輪齒異常嚙合噪聲分析
    由于齒頂間隙過小，嚙合時(shí)產(chǎn)生干涉，窯體和基礎(chǔ)在窯運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。大齒圈安裝在彈簧鋼板上，板簧一端與齒圈鉸接，另一端切向焊接在窯簡(jiǎn)體上，板簧厚20mm、寬375mm、長(zhǎng)約1300mm，在齒輪正常嚙合情況下，窯運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)彈簧只承受周向力，在周向是剛性的，但因大齒圈在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生了較大的徑向附加力，必然連同筒體產(chǎn)生彈性避讓，而正變位齒輪的重合度稍有減少，加上筒體、齒圈等變形的影響，在輪齒脫離嚙合的瞬間出現(xiàn)彈性回復(fù)，造成輪齒撞擊，這就是打擊聲的根源。
2.2.3大齒圈螺栓斷裂分析
    由于齒頂隙過小，在窯運(yùn)轉(zhuǎn)中，兩半齒圈剖分面連接螺栓不但受到拉力，而且也承受很大的剪切與彎曲應(yīng)力；另一方面，由于大齒圈螺栓安裝部位較厚（約240mm），剮度大，螺栓斷裂后，齒圈剖分面在熱態(tài)下出現(xiàn)變形，由于加工后的齒圈存在切削應(yīng)力，在運(yùn)輸和安裝以及使用過程中必定會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變形，螺栓預(yù)緊后，在剖分面局部地方以0.25 mm塞尺仍可插入，造成螺栓頭部單側(cè)受力，尤其在這種情況下，螺栓的內(nèi)應(yīng)力比正常預(yù)緊時(shí)要大，在變載作用下往往易從根部斷裂。
2.2.4正變位齒輪的安裝及調(diào)整
    單從安裝原始記錄來看，其數(shù)值是很理想的，但也僅是作為驗(yàn)收和日后維修的一種參考資料。小齒輪是正變位，齒頂高增大，齒根高減小，齒頂圓、齒根圓與節(jié)圓直徑都相應(yīng)增大了。因此，正變位傳動(dòng)齒輪嚙合時(shí)，大小齒輪的頂隙是不同的。以該傳動(dòng)齒輪副來說，小鹵輪頂隙大于大齒圈頂隙。若仍按標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的頂隙進(jìn)行調(diào)整，而所選的測(cè)點(diǎn)恰好是小齒輪頂隙，所得的傳動(dòng)側(cè)隙是偏小的。這種情況在該廠2臺(tái)∮2.2mx7m磨機(jī)大小齒輪上也不同程度出現(xiàn)過(X1=0.77，X2=2.70)，以致于投產(chǎn)近2年時(shí)間，大小齒輪齒面齒高方向僅右約15mm寬的接觸帶，表面很粗糙，且靠齒根部位，廠家及安裝公司均未能調(diào)好。而在另外2個(gè)廠的磨機(jī)和回轉(zhuǎn)窯烘干機(jī)傳動(dòng)齒輪上也不同程度地存在這類問題。對(duì)該窯來說，應(yīng)以大齒圈頂隙來控制，同時(shí)還應(yīng)檢測(cè)齒側(cè)隙符合要求，因小齒輪變位后節(jié)圓直徑增大，中心距也相應(yīng)增大，只要控制好大齒圈頂隙和齒側(cè)隙就不會(huì)產(chǎn)生這類問題。齒頂隙過小的另一原因是這臺(tái)窯投產(chǎn)初期曾出現(xiàn)過燒瓦、翻瓦、軸頭擋塊斷掉及窯體彎曲等幾次故障，也多次調(diào)整過托輪，未必每次調(diào)整都適當(dāng)，加上齒圈與筒體的變形等影響，也會(huì)在一定程度上引起齒頂隙少量的改變。
2.3處理效果
    2000年3月檢修時(shí)，將小齒輪及整個(gè)傳動(dòng)系向外平移（電動(dòng)機(jī)座鋼架擴(kuò)孔），使齒側(cè)隙和齒頂隙增大，托輪也做少量調(diào)整。經(jīng)這次檢測(cè)調(diào)試，在近幾年，異常振動(dòng)和打齒聲消除，工作齒面很快磨合光滑，只有少數(shù)點(diǎn)狀殘留傷痕，兩齒輪嚙合時(shí)平順輕快；大齒圈剖分面連接螺栓也很少斷裂，偶爾出現(xiàn)斷裂相隔時(shí)間也較長(zhǎng)，主要原因是在齒圈剖分面變形后造成螺栓頭部受力不勻，預(yù)應(yīng)力過大，斷裂都在根部。由于各種原因一時(shí)還難以從根本上消除這種殘留變形的影響。
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