大型起重机减速机故障分析及处理方案

2016-08-25 14:13:58 

1.概述

马鞍山钢铁股份有限公司第一钢轧总厂委托国内某知名的起重机厂承担设计制造的加料跨3台190/63t铸造起重机, 主要承担对2座120t转炉和1座110t转炉的兑铁水作业。3座转炉同时给CSP2条连铸机、1条大型板坯连铸机和1条大型圆坯 连铸机提供钢水, 任何1台190/63t铸造起重机出现故障, 都会造成转炉炉后某一条连铸机断浇。190/63t铸造起重机正常运行对炼钢生产顺行极为重要。由于驱动方案的选用, 其主起升减速机采用大减速机形式, 其下箱体钢结构与主小车架合二为一, 其中大减速机自重达39-288t, 190/63t铸造起重机工作级别为A7, 因此, 要求起重机厂按机构工作级别M8设计制造大减速机。

2..故障情况

从实际运行效果看,190/63t铸造起重机的功能满足炼钢生产作业要求。然而2号190/63t铸造起重机于2003年10月投用, 2004年6月就发生起重机的主起升大减速机声响异常, 根据大减速机异常声响频次和部位, 初步判断为南i轴和南A轴之间齿轮啮合造成的。南A轴大齿轮的承载齿面已经呈现一条带状的冷胶合所产生的深、宽不等的剥落坑, 占齿宽 2/5,对缺陷齿面的修磨和修行基本达 到了预期的效果, 修磨后齿轮的啮合声音明显改善。由于发现及时, 处理得当, 避免 A轴上的大齿轮快速胶合报废。2006年1月3台190/63t铸造起重机的大减速机又出现不同程度的异常声响,  打开减速机的观察窗后发现, 每台大减速机均有数个齿轮的齿面点蚀胶合。


3.原因分析
3▪1     设计方面
由于 !轴、 ∀轴和 %轴齿轮存在问题较多,    主要从这里考虑。

3▪2    第 ∀级齿轮副接触疲劳强度

Z1= 24,  Z 2= 82,   b= 320 mm,  M n= 22,  X 1=7▪861 mm,   X 2 =  0▪277  mm,     ß = 12&;  大 齿 轮:35CrMo,  调 质 HB269~  302。小齿 轮:   42CrMo,   小齿轮热处理表淬 HRC50~  55。 E=  82/ 24=  3▪416。







 

4 处理方案

(1) 从技术角度落实新备件190/63t 铸造起重机主起升大减速机频繁出现故障是炼钢生产所不允许的, 必须进行处理。对于闭式齿轮传动, 中硬齿面齿轮, 承载能力主要取决于接触强度, 35CrMo 是减速机齿轮齿圈的主要用材, 尽管其焊接性能较差, 但是作为焊接齿轮的齿圈, 从技术上是成熟的, 从经济上也是合理的,都有标准的工艺路线可循。实践说明大减速机在计算时安排余量不足,当齿轮齿面接触强度上存在缺口时,应根据承受的接触应力来选择齿面硬度值, 再由齿面硬度值选择材料, 最后安排加工工艺。

( 2) 现场处理方案

由于减速机箱体较大, 仅下箱体为1600mm( 高)X10600mm ( 长) ,专门设计制造大减速机的箱体来对新制备件进行必要的跑合, 这样做也难以保证效果。生产现场要求新备件成对更换, 将根据成对齿轮的齿面跑合磨损, 大减速机振动、温度和声响等使用情况来决定是否全部更换成硬齿面齿轮。否则仍按原来的图纸落实必需的备件, 适时修磨齿形、监控使用, 来满足190/ 63 t 铸造起重机安全生产要求。

( 3) 大减速机齿轮箱内部各齿轮的润滑条件必须定期检查, 以确保润滑系统有效。

5 结束语

(1) 由于经济原因和技术原因, 大型铸造起重机制造企业的水平存在差异。由于设计人员和制造厂家对现场情况和相关规范的认识存在差异, 其产品给用户增加了处理问题的难度, 不利于钢铁企业的高节奏安全生产。

(2) 类似于190/63t 铸造起重机使用的大减速机, 因其下箱体钢结构与小车架的钢结构完全成一体之后, 使用中处理减速机故障的难度大, 时间长, 严重影响正常生产。根据目前国内机械制造业可以达到的水平, 减速机齿轮寿命可达10~ 20 年,低速重载齿轮10~ 20 年, 适当延长零部件的寿命,减少这类减速机更换零部件的次数, 保证起重机功能, 不仅可以做到, 而且而言非常必要。从技术角度和从经济角度都是可行的, 因此, 对于铸造起重机的大减速机, 必要的安全性能和合理的使用寿命将是用户期待的主要内容。