(华电章丘发电有限公司 山东济南 250216)
摘要：本文介绍的全新润滑方法，增设的给油齿轮被小齿轮拖动啮合过程中，对小齿轮啮合面进行连续靶向涂抹润滑剂，不间断的润滑确保啮合面始终处于油膜良好的状态。
关键词：开式齿轮 低速重载 油膜 逐齿给油润滑 连续润滑
一、开式大小齿轮现状
钢球磨煤机筒体内部为防磨衬板与钢球，传动部分有大小齿轮、减速箱、电机等，大齿轮固定在筒体端部，采用螺栓连接，小齿轮由主电机通过变速机构拖动旋转，大小齿轮通过啮合实现传动。由于传动比大，章丘公司二期磨煤机为1:7.86，小齿轮的润滑工作状况相对比较恶劣。#3炉A磨煤机大小齿轮，采用磨煤机生产厂家配套的润滑喷油系统和指定的润滑脂。喷油系统有4个喷嘴，每30分钟喷油15秒，喷射位置为大齿轮，润滑剂月用量120Kg。
由于小齿轮磨损严重，温度和振动超标，此次改造前的3个月左右，曾对小齿轮进行翻面处理。
在实施新的润滑技术前，对齿轮表面状态进行详细检查，翻面后的新齿面运行3个月后，齿面磨损较大，可见擦伤和塑性变形痕迹，润滑状况不佳；小齿左侧齿面润滑剂不足，齿面干涩。
从齿面的状况看，齿轮由于润滑严重不良，造成较为严重的磨损、擦伤和塑性变形，因此，急需寻找一种润滑方法，从润滑方法和润滑油品上进行综合治理，润滑效果不理想的问题。
二、大小齿轮润滑不良原因分析
分析#3炉A磨煤机大小齿轮的磨损、擦伤和塑性变形的原因，主要是由于润滑严重不良造成，主要存在润滑油量不足、润滑不均和润滑油膜强度不够等原因，具体分析如下：
1、润滑油量不足
1）齿轮高速旋转过程中，轮齿裹携空气在齿轮周围形成风幕，喷嘴向大齿轮喷射的油雾中，只有极高速度的大颗粒油雾能够穿过风幕，到达大齿轮表面，周边速度较小的油雾无法到达齿轮表面；
2）喷射到大齿轮的油脂，分布于齿侧、齿顶、齿根及非啮合面中，不能集中在啮合面上；
3）齿轮表面的离心加速度高达69 m/s²，离心力为重力的7倍，体积较大的条状和滴状油脂，刚到齿轮表面就被甩离，基油粘度越小，甩离现象越严重，油脂的物理硬度与基油粘度无关；
4）为了降低润滑成本，往往减少喷油时间和延长喷油间隔，导致两次喷油期间油量逐渐减少甚至断油。
2、润滑不均
对于黑色的石墨基润滑油，其内部石墨容易因积聚效应产生石墨团，极易堵塞喷嘴，导致局部断油或者角度偏斜，而堵塞的喷嘴不易进行检查发现，造成齿面长时间缺油，引起齿面超温、鼓包。
3、油品品种和性能选择的局限性
1）对于开式重载齿轮而言，粘度的提高会提高油膜的强度和吸附力。脂类润滑剂物理硬度较大，但是粘度并不高，对提高油膜强度和吸附力无意义。对于喷射系统而言，粘度越高雾化越难，粘度越高越容易在喷射过程中形成大的油滴，越容易被甩离，喷射方式限制了油品粘度的提升和油膜强度的提高。
2）石墨基黑油包含石墨颗粒，容易堵塞喷洒系统，从而对齿轮啮合造成更大伤害。
三、开式齿轮连续涂抹润滑系统的实施
增设的给油润滑齿轮与小齿轮啮合，并被小齿轮带动旋转，给油齿轮的表面安装有吸油性强的柔性材料，润滑油从给油轮内部注入柔性材料中，通过啮合接触，将润滑油逐齿涂抹在小齿轮的啮合表面上。
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在啮合部位安装非接触红外测温元件，实时对大小齿轮的啮合点进行测温，根据啮合温度自动调整润滑油量。
系统具有低油位、油路堵塞、油泵故障等报警提示，可以接入DCS，并且可以通过GPRS实现远程监控和短信报警。
四、实施效果和分析评价
1、实施效果
磨煤机自动喷油系统改造后，润滑效果得到根本改善，解决了因喷油孔局部堵塞造成齿面润滑不良的现象。由于球磨机开式齿轮连续涂抹润滑系统的加装，使得大小齿轮齿面润滑得以改善，实现油膜充分、均匀而连续，齿面温度降低，大小齿轮啮合传动状态明显改善，磨煤机小齿轮振动大幅降低，大大延长了小齿轮的寿命，同时提高了大小齿轮的机械传动效率，降低磨煤机运行电流。
2、分析评价
1）设备可靠性和安全性评价
大小齿轮润滑系统改造施工后，通过逐齿涂抹润滑，保证齿面有足够的油膜，实现不间断连续润滑。提高润滑效果，降低大小齿轮的故障率，提高设备的安全性。
新的润滑系统中的润滑给油齿轮为新型高分子材料，其综合机械性能优于普通齿轮钢材，加之润滑齿轮不外来载荷，系统可靠性高。
改造后的润滑系统采用全油脂润滑剂，没有石墨颗粒，根本上避免堵塞，同时，系统为非喷油方式，油泵进油口加装高密度过滤网，不存在堵油风险。改造后，原喷油设备不拆除，可以作为备用系统。
润滑油油膜为透明状，且含有荧光指示剂，在紫外线光的照射下课设备运行或停机时不需要清洗齿面即可很清晰的观察齿面状况，为设备巡检提供便利，能够及时发现齿面问题，及早处理。
综合分析，改造后，润滑系统本身和磨煤机机组的可靠性和安全性大幅提高。
2）经济性评价
该项目实施后，按改造后每月用油量由120公斤降到20公斤，润滑油用量降低80%以上。通过逐齿涂抹、不间断润滑，保证齿面有足够的油膜，加上采用德国克虏伯定制开发的专用高性能润滑剂的使用，大、小齿轮磨损大幅降低，延长齿轮使用寿命十年以上。润滑效果的提高，大大降低大小齿轮啮合过程的滑动摩擦系数，提高传动效率，从而降低磨煤机电流。
综合评估，项目回收期不到2年。
3）环保性评价
通过改造，降低了机组润滑油使用量80%以上，降低的废油的排放量，环保效果显著。
采用的开齿特种润滑剂具有较好的流动性，废油会沿齿轮罩内壁缓慢流下，避免废脂堆积，便于废油清理。
五、总结
项目改造后，可实现对齿轮表面连续不间断涂抹润滑，大幅度提高润滑效果，延长齿轮的使用寿命，减少停机时间及降低维修费用。通过提高齿轮副传动效率，降低运行电流。在实现不间断润滑，改善润滑效果的基础上，减少润滑油用量85%以上。系统具有良好的应用效应和广阔的市场前景。
六、结束语
球磨机开式齿轮连续涂抹润滑系统的成功运用，解决了磨煤机大小齿轮润滑不良的问题，大大提升了运行可靠性，从投运近一年的使用情况来看，该系统运行平稳，故障率低，完全达到了预期的目标。
参考文献：
[1]张永康,黄建平. 大型球磨机开式传动齿轮润滑系统改造[J]. 中国设备工程,2007(12):46-48.
[2]宗学德,顾显林,张钧胜,周龙江. 球磨机润滑系统存在的问题及防范措施[J]. 水泥工程,2008(04):50-52.
论文作者:刘希海
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：齿轮论文; 油膜论文; 系统论文; 大小论文; 润滑油论文; 粘度论文; 润滑剂论文; 《电力设备》2018年第21期论文;