我公司1995年投入使用的生料粉磨系統(tǒng)采用兩臺(tái)萊歇立磨，型號(hào)LM35.4，配套WPU-78E立式減速機(jī)，功率1600 kW，速比32.04。該減速機(jī)采用兩級(jí)減速，第一級(jí)為螺傘，第二級(jí)為行星齒輪傳動(dòng)，行星架的定位軸承為滑動(dòng)軸承，行星架軸與磨盤通過圓柱銷聯(lián)接傳遞動(dòng)力，磨機(jī)的巨大壓力與沖擊通過滑動(dòng)軸承推力瓦承受。該推力瓦總共由13塊組成，每塊推力瓦設(shè)有高壓油腔，油腔壓力均設(shè)有壓力測點(diǎn)，壓力由現(xiàn)場壓力表顯示。同時(shí)壓力傳感器信號(hào)引入萊歇控制柜，電氣連鎖保護(hù)方式為：油腔測點(diǎn)壓力最低值為24 bar，13個(gè)測點(diǎn)壓力值若相鄰2個(gè)點(diǎn)或不相鄰3個(gè)點(diǎn)壓力值均低于24 bar，減速機(jī)跳停。潤滑采取稀油強(qiáng)制潤滑方式。稀油油管分四組，其中一組為4路，其余三組為3路。2012年9月，主減速機(jī)跳停三次。本文就這次事故的原因進(jìn)行分析，并介紹事故排除的過程與經(jīng)驗(yàn)。

1、故障的發(fā)生與原因分析

1.1 故障的發(fā)生 

該生料粉磨系統(tǒng)投產(chǎn)以來，主減速機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低。在2012年9月29日，主減速機(jī)跳停三次，通過萊歇控制柜報(bào)警顯示，發(fā)現(xiàn)軸承推力瓦壓力點(diǎn)P3.11、P3.14、P3.15三點(diǎn)報(bào)警燈亮，兩聯(lián)壓力過低報(bào)警燈亮，三點(diǎn)壓力過低報(bào)警燈亮。檢查與之對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場壓力表，分別為53B、53E、53F，壓力均低于24 bar。之后，我們更換了兩臺(tái)新的高壓油泵，并將53G點(diǎn)的壓力接頭并聯(lián)一根油管，連接到53F點(diǎn)，來增加該點(diǎn)的壓力，但主減速機(jī)開啟后，三點(diǎn)壓力仍無明顯變化，報(bào)警無法解除，主減速機(jī)再次跳車。通過調(diào)低推力瓦壓力點(diǎn)壓力報(bào)警值，調(diào)至20 bar后，主減速機(jī)才能工作。2012年10月12日，WPU-78E立式減速機(jī)供應(yīng)商工程師來到現(xiàn)場，打開主減速機(jī)觀察孔門，查看高速軸齒輪嚙合和潤滑情況，發(fā)現(xiàn)高速軸前端齒輪有一處折斷缺失，高速軸前端的三個(gè)潤滑油孔有一處潤滑不暢，檢查13塊軸承推力瓦壓力，發(fā)現(xiàn)壓力普遍偏低，無法滿足正常工作的壓力要求。 

1.2 故障原因 

檢查認(rèn)為，滑動(dòng)軸承推力瓦壓力普遍偏低的原因是推力瓦的巴氏合金層磨損過多，高壓油腔與磨盤之間有側(cè)泄現(xiàn)象，導(dǎo)致壓力無法達(dá)到正常工作的壓力要求。由于磨機(jī)的磨盤與行星架通過圓柱銷聯(lián)接，行星架承受磨盤的重量及碾磨壓力，因此在行星架中的推力瓦，吸收碾磨過程中產(chǎn)生的軸向負(fù)荷。由于立磨磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度很低，為32.04 r/min，所以可以將推力瓦的潤滑設(shè)置成靜壓潤滑，即在磨機(jī)啟動(dòng)前，先給推力瓦打入高壓油，借助于壓力油來頂升磨盤及承受磨盤的碾壓載荷。推力瓦共有13塊呈圓周均布，每一塊推力瓦都被提供等量的油，這樣在推力瓦和磨盤之間形成了一定等厚度的油膜，可以均勻又平穩(wěn)地支撐磨盤，承受磨盤的重量及碾磨壓力。由于磨機(jī)的料層不穩(wěn)定，磨機(jī)進(jìn)鐵振動(dòng)過大和磨盤偏載，都會(huì)造成推力瓦承受磨盤的軸向力過大或是受力不均勻，使得巴氏合金層過度磨損。當(dāng)推力瓦的巴氏合金層磨損過多后，高壓油腔與磨盤之間的油膜將被破壞，有部分高壓油從側(cè)面泄掉，壓力無法穩(wěn)定。由于每一塊的巴氏合金層磨損量不一致，油膜形成的厚度也不同，反饋的壓力也下降了，導(dǎo)致磨盤下方無法得到均勻的支撐，產(chǎn)生磨盤偏載現(xiàn)象，加快了推力瓦的巴氏合金層的磨損，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)傷到推力瓦本體層，導(dǎo)致壓力逐漸變小而無法滿足正常工作（見圖1）。

2、修復(fù)過程 

WPU-78E立式減速機(jī)供應(yīng)商給出的解決方案是更換高速軸及傘齒，更換13塊軸承推力瓦。棘手的是，他們的供貨周期需要六個(gè)月以上，無法滿足我公司的要求。對(duì)此，我們尋求國內(nèi)廠家對(duì)推力瓦進(jìn)行修復(fù)。2013年2月16日，我公司拆卸了減速機(jī)，送至專業(yè)減速機(jī)廠家進(jìn)行解體。在13塊推力瓦拆出來后，發(fā)現(xiàn)每塊瓦上的巴氏合金層都有磨損，有的瓦局部磨損量達(dá)到3 mm之多，需要進(jìn)行修復(fù)（見圖2）。

2月18日，又將13塊推力瓦送至專門從事離心澆注合金瓦的廠家進(jìn)行修復(fù)。首先將推力瓦上車床，去除原有的巴氏合金層，車削至巴氏合金與本體接觸面即可；第二步，將車削后的推力瓦放入到熔錫爐內(nèi)，當(dāng)溫度達(dá)到220 ℃，可熔掉原有的錫合金；第三步，將推力瓦在熔錫爐內(nèi)進(jìn)行兩次掛錫；第四步，將推力瓦從熔錫爐吊出后放平，四周用木模板固定，并在模板內(nèi)部加鋪2 mm石棉墊片，保證巴氏合金層的全覆蓋。澆注溫度達(dá)到280 ℃，澆注厚度達(dá)到15 mm，加厚的巴氏合金熔液趕出底部氣孔，保證巴氏合金層的連續(xù)和完整；第五步，將推力瓦進(jìn)行粗車，車削至巴氏合金層厚度6 mm時(shí)，進(jìn)行磁力探傷，查看是否有夾渣和裂紋現(xiàn)象；第六步，磁力探傷巴氏合金層合格后，再進(jìn)行精車，車削至巴氏合金層厚度達(dá)到5 mm；第七步，將推力瓦在銑床上銑油槽及油隙。油槽開在推力瓦側(cè)面，寬度10 mm，深1 mm，油隙開在巴氏合金層上部注油孔處，深0.25 mm。最后，將推力瓦在磨床上進(jìn)行精磨，保證尺寸為140.2 mm（見圖3）。

3月3日，主減速機(jī)從下往上逐級(jí)裝配后，再吊入13塊推力瓦，并在巴氏合金層均勻涂滿紅丹粉，吊入磨盤，通過順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)高速軸，磨盤旋轉(zhuǎn)一周以上，再吊出磨盤，查看巴氏合金層與磨盤的接觸情況，通過三次調(diào)瓦，使得13塊推力瓦與磨盤都能連續(xù)接觸即可。

3月8日，我公司主減速機(jī)現(xiàn)場裝配完成，開機(jī)運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)13塊推力瓦壓力普遍提高，其中最高值為60 bar，最低值為30 bar，均在壓力報(bào)警值之上。我們將推力瓦壓力點(diǎn)壓力報(bào)警值重新調(diào)回到24 bar，主減速機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)壓力過低報(bào)警而萊歇磨跳停的現(xiàn)象。 

3、使用建議 

由于立磨主減速機(jī)的推力瓦是鑄合體，瓦體是35號(hào)鋼，表面合金層為巴氏合金層，材質(zhì)是zchsnsb11-6。為了盡量減輕巴氏合金層的磨損，盡可能維持長的使用壽命，我們建議：

第一，檢查主減速機(jī)稀油站的油箱溫度，低于20 ℃時(shí)，需要開啟加熱器，并間歇開啟低壓油泵進(jìn)行熱循環(huán)，低壓油泵出口壓力需要高于2.5 bar，監(jiān)控油路過濾器上的差壓信號(hào)，一切正常的情況下，才能保證主減速機(jī)整個(gè)系統(tǒng)，包括推力瓦，都能得到全面潤滑保障。 

第二，在主減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前，需要開啟4臺(tái)高壓油泵10 min以上，使得推力瓦與磨盤之間形成穩(wěn)定又等厚度的油膜，這樣能夠有效延長推力瓦巴氏合金層的使用壽命。 

第三，在主減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，檢查推力瓦的潤滑情況，在13塊推力瓦之間布置有噴油管，使得瓦面浸泡在潤滑油中，并將溢流閥的位置設(shè)在瓦面之上，使得推力瓦得到充分的冷卻。規(guī)定推力瓦在運(yùn)行時(shí)，油溫在25～75 ℃之間，不得超過85 ℃，超過后要及時(shí)停機(jī)檢查。

第四，立磨磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，做好磨機(jī)的操作，盡量降低磨機(jī)的振動(dòng)，磨機(jī)主減速機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，推力瓦和磨盤之間的油膜穩(wěn)定，磨盤受力均勻，無偏載現(xiàn)象，就能更好地保護(hù)巴氏合金層。 

4、結(jié)束語 

我公司主減速機(jī)推力瓦是進(jìn)口件，采購價(jià)26萬元，且供貨周期6個(gè)月以上。我公司通過聯(lián)系國內(nèi)廠家修復(fù)，修復(fù)成本不足5萬元，修復(fù)周期為20天。不僅節(jié)約了成本和時(shí)間，也達(dá)到了預(yù)期的修復(fù)效果，更能便捷地得到售后服務(wù)和技術(shù)支持。立磨磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，加強(qiáng)設(shè)備巡檢，觀察主減速機(jī)的油位及潤滑，以及推力瓦的溫度和壓力，操作上要盡量降低立磨的振動(dòng)，這些因素都能使滑動(dòng)軸承推力瓦的巴氏合金層得到有效的保護(hù)，不得馬虎。

作者：陽勇 , 郭永建 , 高先梨

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