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开式齿轮传动设备常见问题及润滑剂选择
2020/6/24 阅读次数:[79]

大型设备开式齿轮传动装置是传送动力的一种重要机械方式,是原材料加工工业中最常见的传动方式,由于该传动方式具备传送巨大力矩的优势,因此被广泛应用于电力、矿山、水泥、钢铁、化工、造纸等传统行业的大型设备,如球磨机、管磨机、回转窑、干燥机、造粒机、碎浆机等。当然较大的力矩传送势必使齿圈承受较高应力,为保证设备正常的工作,由于齿轮形式及所选材质的要求设计单位已经考虑,对于使用单位而言意义不大。因此,对使用单位而言,润滑剂、润滑剂用量以及润滑方式的选择是极其重要的。

  1 开式齿轮传动设备出现的问题

  水泥行业润滑情况水泥行业连续运转的大型设备,一般都长期处于高温、重负荷、潮湿、多尘的苛刻环境下,而且设备都比较庞大且投资较高,因此维修费用高,停机损失大,因而对润滑油的要求也特别高。设备表面会出现不同程度的损伤,主要表现在过度磨损、擦伤、胶合、点蚀、塑性变形等,继而导致齿面金属材料遗失,改变齿轮几何尺寸,严重影响齿轮副的使用寿命,降低设备连续运行,对生产造成影响。

  过度磨损:是指由于长期使用性能与工况条件不否的润滑剂,由于润滑剂本身抗磨损性能差,摩擦系数过高,大的滑动摩擦力会使齿轮表面快速磨损,从而使齿轮副达不到设计寿命,主要表现为齿轮表面明显粗糙,严重时齿廓失去渐开线形状。

 擦伤:是由于齿轮表面承受过大的接触应力,润滑剂如果挤压性能不足或齿面缺少足够的润滑剂,导致润滑油膜不能及时建立,齿轮处于干摩擦或临界摩擦状态,啮合齿面直接接触,造成齿轮材料的移除。主要表现为齿面上沿滑动方向出现沟槽,主要分布在滑动速度较快的齿顶、齿根区域。

  胶合:胶合是由于齿轮承受过大的接触应力或较高的齿面温度,导致油膜不能建立,齿面上峰谷接触时发生局部熔焊,而后伴随齿面的相对运动,促使节点发生塑性变形和破裂,导致齿面材料损伤或迁移。主要表现为相互啮合齿面间齿面表层材料发生撕裂,形成连续的、一定面积、一定深度的凹坑,严重时可能覆盖整个齿宽。

 点蚀和剥落:点蚀的初期形貌变现为疲劳破坏。随着裂纹扩展、连接,最终造成齿面金属材料脱落,形成初期点蚀,并可能持续发展为扩展性点蚀、片蚀或剥落。点蚀损伤对齿轮的使用寿命有较大影响,严重时齿轮厚度大大减少,甚至出现断齿。主要表现为齿面金属材料的遗失、出现凹坑、且凹坑的边缘较为尖锐。

 塑性变形:塑性变形时一种卸去外部载荷后不能恢复的变形,其产生的主要原因是齿轮烧到过大载荷冲击长生的。主要表现为齿轮材料在齿表上流动,齿面上出现类似山鸡蛋形状,平行于齿轮的啮合线,严重时可以延伸到整个齿宽分布。

  2 润滑剂的要求

  我公司具备大型设备开式齿轮传动装置的设备主要包括球磨机、回转窑等关键设备,由于水泥企业工况条件较差、设备要求长期连续运转,且设备长期处于低速、重载、高冲击的工况条件下。设备难免出现过度磨损、擦伤、胶合、点蚀、塑性变形等问题。为避免设备出现上述问题,就要求润滑剂具备以下特点:

  良好的粘附性能,润滑剂只有具备较强的粘附性能才不至于在工作过程中被甩落导致损耗,从而保证润滑剂具备足够的量,实现设备的润滑及带走由于齿轮间摩擦产生的热量。

  优异的抗磨损性和抗挤压性能,由于该类型的传动装置需要传递较大的力矩,这就要求润滑剂本身具备FZG测试级别12,四球烧结负荷800kg,只有具备上述技术要求才不至于润滑剂从齿轮副间被挤出或润滑性能失效。

  含有一定比例的固体添加剂和一定量的挤压抗磨添加剂,以满足由于边界润滑和紧急润滑的要求,固体添加剂和挤压抗磨添加剂的加入有助于润滑剂性能****的发挥,但不当的加入会对基础用油产生负面影响,对润滑剂的初始粘度和流动性等存在抑制作用。

  应具备良好的油膜强度,由于设备在运行过程中,尤其热工设备,比如回转窑受具体操作条件和环境因素影响较大、齿轮副间产生交变应力和冲击负荷的情况是经常性的,****限度减弱这些冲击对啮合面的影响是选择合适润滑剂的基础。

  由于开式齿轮油一般粘度较大,不利于更换,因此对于对润滑剂要求,使用条件或使用温度应当较广,避免因季节的变换产生环境温度的变化而变质或失效,这就要求润滑剂中添加适当的防腐剂。同时对于使用喷洒或油池润滑的系统来说要求润滑剂具有合理的流动性。

   

 

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