NGW輥壓機減速機故障及改進研究

劉成國 羅曉龍

摘 要：NGW輥壓機減速機是用于水泥和礦山行業的主要減速器之一。屬于低速重載減速器，使用過程中易發生損壞。損壞后直接影響水泥的產品的產量，產生較大的經濟損失。經多年數百臺的使用和維護經驗，收集了減速機主要故障。經過分析和試驗驗證，總結了減速機改進方案及建議。

關鍵詞：減速機;齒輪;傳動;精度

引 言

NGW輥壓機用行星減速機原產于德國弗蘭德公司，后經國產化，現被水泥和礦山行業普遍采用。我公司自主研發的輥壓行星減速器是在長期研究的基礎上，針對存在的問題和輥壓機的惡劣的低速，重載，沖擊等使用工況而精心設計的。進行了優化設計。自主研發的輥壓行星減速器主要參數如下：功率：220-1800KW;傳動比：45-83.6：1;輸入轉速：990-1485r/min;重量：2100-19992Kg;最大輸出扭矩：311-2250KN.m。該減速器具有體積小，重量輕，傳遞能力大，安裝使用維護簡便，安全可靠，使用壽命長，無易損件（包括油封）等一系列優點，具有國外同類產品的先進水平。

1? 減速機主要構成和工作原理

RPG減速機共有三級減速，一級平行軸減速（高速級）、兩級行星減速，減速比大、結構緊湊、傳遞功率大、工作平穩、安裝方便。其主要零件及構成如下圖所示意：

在圖1中，各數字分別代表如下含義：1一箱;2二箱;3三箱;4四箱;5齒輪;6軸7高速軸;8耐磨套;9端蓋;10小太陽輪;11小行星架;12小行星輪;13小齒圈;14太陽輪;15大行星輪;16大齒圈;17大行星架;18輸出軸。

2? 減速器的常見故障

2.1? 漏油

減速機故障率最高的就是高速級漏油，高速級漏油導致使用狀況較差。原因分析：（1）高速軸⑦處耐磨套⑧磨削效果差：磨削方式錯誤到至油封接觸表面產生螺紋磨削紋路或者磨削粗糙度差。（2）高速軸耐磨套硬度不夠，導致耐磨套磨損嚴重。（3）油封質量較差或裝配不合理。（4）使用過程中維護保養不到位，工況現場灰塵很大，灰塵顆粒進入油封處，導致加速油封的加速磨損。

針對問題的原因進行以下改進：（1）磨削必須采用切入式磨削，砂輪粒度≥60粒，磨削粗糙度要高于Ra0.6。（2）加工后及時檢驗耐磨套硬度不得低于50HRC，不得有軟帶等情況。（3）從正規廠家購買NOK油封，保證密封件產品質量是解決問題的關鍵環節之一。（4）油封裝配工藝方法必須成熟，不得有任何傷害油封唇口的不當操作發生。（5）保證高速軸端蓋處⑨與耐磨套⑧密封處，一直留有一定厚度的油脂，防止灰塵進入油封處，保證油封唇口與耐磨套⑧正常接觸狀態。

2.2? 軸承問題

高速級軸承損壞頻率很高，通常反應的就高速軸振動倍增，高速軸軸承處溫升大幅上升。原因分析：（1）潤滑油未按要求更換或者過濾網損壞，潤滑油中雜質過多，導致軸承過早磨損和損壞。（2）箱體加工精度差，軸承孔同軸度或尺寸偏差等。（3）裝配精度差，軸承游隙調整不合理等。（4）軸承選用不合理。

針對問題的原因進行以下改進：

（1）減速機初運轉250小時后應更換一次潤滑油，換油前用粘度低的油進行清洗箱內臟物，以后每12個月換一次油，對于晝夜連續運轉場合每6個月換一次油。在新裝油前要用油將減速機沖洗干凈。（2）裝配前檢查孔質量，同軸度和軸平行度。（3）裝配后檢查軸承游隙檢查、做好記錄。同時做好靈活度檢查，能最直觀的了解到軸承游隙等合理性。（4）高速級軸承盡量采用重載SKF軸承，尤其是500KW以上的減速箱，減速器承受較大的沖擊。

2.3? 鼓型聯接齒磨損嚴重，斷齒

一般為減速機使用3年以上，出現周期性異響，但無振動增大現象。原因分析：（1）熱處理未達到要求，硬化層深或硬度不夠。（2）裝配誤差過大，導致擺角過大，產生過渡磨損

針對問題的原因進行以下改進：（1）控制熱處理質量，保證硬化層深度≥0.6mm，并且硬度≥60HRC，能保證10年以上的使用壽命。（2）新機出廠前試驗過程中嚴控周期性噪聲，保證太陽輪無偏載現象，消除鼓型齒連接部分非正常磨損現象。

2.4? 低速級齒圈點蝕和磨損

低速級齒圈承受較大的扭力，齒面承受很大的壓力，齒面易發生點蝕和磨損。原因分析：潤滑油未按要求更換或者過濾網損壞，潤滑油中雜質過多，導致齒圈下部處沉積過多雜質，導致二級行星機構非正常嚙合，過早點蝕和磨損。

針對問題的原因進行以下改進：（1）減速機初運轉250小時后應更換一次潤滑油，對于晝夜連續運轉場合，每12個月換一次潤滑油。（2）在4號箱油位最深處增加塊磁鋼，吸附鋼件雜質，能大幅延長齒圈點蝕時間周期。

2.5? 螺栓和銷子的剪切

低速級齒圈剪銷和螺栓，低速級的巨大扭矩（大于1000KN*m）和振動，會導致螺栓和銷子的剪切，如果不及時停止運行，可能有齒圈爆裂的風險。

原因分析：（1）出廠時螺栓預計力未達到要求。（2）螺栓長度過長，普遍在400mm長度以上，在長時間的的大扭矩工作狀態，會使螺栓拉長，導致無法保證足夠的預緊力，同時無法提供足夠的摩擦力來抵抗大扭矩，使3號箱、齒圈、4號箱發生相對滑動，導致剪切螺栓和定位銷。

針對問題的原因進行以下改進：（1）裝配時螺栓預緊力嚴格按要求執行，執行要求如下表，能有效防止剪切螺栓和定位銷的現象發生。（2）定期預緊螺栓，低速級長螺栓承受較大拉力，長時間使用螺栓會拉長。此時，需要重新預緊，最合適的周期為6個月。（3）改變螺栓結構，長螺栓更改為兩個短螺栓，短螺栓不會因受到拉力伸長量會較小，能夠根本性保證預緊力要求。

結 語

本文對NGW輥壓機減速機的主要故障情況進行詳盡的總結、分析和改進。對此類減速的優化能在不增加或者少增加成本的基礎上，完美的提高了減速機的使用性能。

參考文獻

[1] 王志中. 輥壓機減速器軸承失效原因及處理措施[J]. 新世紀水泥導報， 2020， v.26;No.152（02）：55-57.

[2] 桂許君. 輥壓機減速機輸出端漏油分析與處理[J]. 中國設備工程， 2018， 000（020）：40-41.