服务故事

球团厂回转窑润滑改良方案

日前优润的润滑工程师去某球团厂回转窑设备的现场考察,经过调研、共同分析和讨论后,就回转窑开齿在润滑方面的改善提出了改良解决方案,可供大家参考。


目前该厂的回转窑设备采用大型开式齿轮进行边缘传动的传动方式进行传动,目前采用的润滑剂为某牌产品(40℃时  粘度为  3000cSt)。  对小齿轮进行喷洒润滑。喷洒系统为沈阳一家公司制造的喷洒系统,系统仅有一个喷嘴,喷嘴距离齿面过远,采用手动喷射方式,无固定的喷洒周期(手动控制)。

通过对回转窑开式齿轮检查的情况来看,目前回转窑开式齿轮主要存在的问题表现为磨损,齿面擦伤,杂质压痕等等。


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优润的润滑工程师经分析认为,造成齿轮目前这种状况的主要原因为齿轮配合,喷射系统的设计以及喷洒参数设置,以及油品的选择与使用。


回转窑的传动齿轮为大型开式齿轮传动,其运行条件极为苛刻,常处于低速/重载,伴有冲击载荷;容易受到粉尘与水气的影响,有时还伴有高温(回转窑为热工设备,当窑砖出现问题时,会造成齿轮温度上升到较高的温度)。因此大型开式齿轮的运行条件相当恶劣,所以在润滑的理念上也应与常规设备有所区别。


目前使用的润滑剂为沥青类油品。产品参数显示其不含固体添加剂,四球负荷值在 400KG 左右。对于回转窑开式齿轮来说,目前选用的油品所形成的油膜强度无法支撑齿轮啮合时的压力及冲击力,容易造成齿面损伤的出现,如过度磨损,点蚀/剥落,疲劳裂纹,甚至断齿等严重损伤,造成齿轮无法达到其预期的设计寿命。


为了满足大型开式齿轮的润滑要求,通常对其采用一个完整的润滑体系:包括齿轮初始安装时的涂底润滑,运行初期的磨合润滑,正常生产时的操作润滑,以及齿轮出现损伤是采用的修复润滑。同时,还需要采用合乎大型开式齿轮润滑规范的润滑剂,并结合定期的设备检测,及时对设备存在的问题(安装问题,环境问题等等)进行调整,才能使设备得到良好的润滑,有效地延长设备的使用寿命。


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回转窑开齿润滑存在问题的分析


通过对回转窑开齿检查发现,齿面的损伤主要形式为擦伤、磨损、硬质杂质造成的压伤;在大齿齿面上还存在较多的点蚀/剥落。造成目前齿面损伤原因有以下几点:

从齿面接触痕迹,损伤分布情况来看,设备有存在明显的偏载或装配上的问题。左端缺油严重,载荷分布较多,右端较少。

从喷洒系统情况来看,约  700mm  的齿宽,仅仅配置一个喷嘴,无法对整个齿面进行覆盖,这也是齿面左端出现严重的干磨现象的原因。应该对齿轮的配合进行检查以及调整,消除齿轮的偏载现象。可以通过增加喷嘴数量(按每个喷嘴覆盖150mm  齿宽计算,设置  5  个喷嘴)缩短喷嘴到齿面的距离,采用压缩空气对喷出的油品进行雾化,以便更均匀的覆盖齿面。

从环境情况来看,整个齿轮罩密封不良,有很大的空隙,在球团厂粉尘严重的环境中,齿面容易受到环境粉尘的污染(齿根处堆积大量的泥砂等硬质杂质)并造成齿面压伤以及出现磨料磨损。应该利用大修的机会对齿轮罩密封进行改善。


此外,使用合乎大型开式齿轮润滑规范的润滑剂,以达到更好的保护齿轮的运行,抑制疲劳性损伤,齿面裂纹的扩展以及齿面磨损,擦伤等问题的进一步恶化,延长齿轮的使用寿命的目的。


回转窑开齿润滑改良解决方案


1)针对以上问题,在油品方面,应选用粘附性更好,抗磨极压性更强、更环保的开式齿轮专用润滑剂进行润滑。 其 40℃时的基础油粘度为 3000cst,承载能力更强,可形成足够的润滑油膜,起到很好的“软垫”保护作用,有效保护齿面,其 10%的固定润滑剂(石墨)和 EP 添加剂的共同作用可有效地解决边界摩擦以及冲击载荷,短时过载等一系列紧急润滑问题(边界润滑问题);其卓越的粘附性能(粘附性添加剂和复合铝基增稠剂)可有效避免在啮合过程中由于被甩掉/挤掉而产生的润滑不足问题;优越的抗极压性能(四球焊接负荷>800 公斤)可更有效避免疲劳点蚀和剥落现象的产生和扩展。 FZG 载荷等级大于 12和极低的磨耗比(磨损量小于 0.2 毫克/Kw.h),可有效避免擦伤、磨损等损伤的进一步扩展。另外,润滑脂独具的触变性能(受到外力或温度作用时表现的流体,当外力去除时又恢复为原有的状态),具有一定的防尘作用。


2)鉴于在润滑系统方面,当前润滑方式存在诸多不合理的地方(分析部分提到的问题)。结合其他同行业的成功经验,可以采用对回转窑开式齿轮的润滑系统进行改造,使用开式齿轮自动喷洒润滑系统,替代目前手动单嘴润滑。对比当期的系统,改造后的润滑系统,其优势主要有以下几点:


  • 使用方便,不用人工启停,自动定时定量喷洒油品,不会因为人为因素,影响润滑;


  • 采用多喷嘴形式,全面覆盖小齿轮工作面,且油品雾化效果非常好;


  • 喷洒周期和喷洒量可调节,最大程度节省油品,防止浪费;


  • 喷洒压力大小可调节;


  • 结构简单、维护方便;


  • 使用环境整洁,防止污染;


  • 可实现远程监控设备运转状态。


推荐使用威润玛设备 VMAXX  VKP-50 的开齿专用润滑系统进行润滑。它的控制系统采用西门子 PLC 及相关组件组成,泵体使用的是美国 GRACO 的进口泵。设备质量可靠,配合优润润滑剂使用,对开齿保护的效果非常明显。