球磨机齿轮副啮合间隙的产生及调整
时间：2021-01-10 04:00:36 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：球磨机在冶金、选矿、水泥等行业中发挥着重要的作用，是上述行业中的重要设备之一。在球磨机的传动中多采用的是两半连接的大齿圈与小齿轮的开始传动方式，由于球磨机的直径较大，从而使得球磨机所采用的大齿圈不论是在直径还是在模数上都较多，齿轮传动效率高、可靠性好，但是球磨机齿轮传动使用的可靠性受到大齿圈制造精度和装配、检修质量的影响，因此在球磨机的装配过程中需要对大齿圈和小齿轮的装配间隙进行调整以确保齿轮副之间的啮合合理，确保球磨机的使用质量与使用寿命。
关键词：球磨机；大齿圈；装配；间隙；调整
前言
在球磨机的传动中主要采用的是大齿圈、小齿轮的传动形式，但是在球磨机的装配中并未对球磨机安装时齿轮副齿侧间隙的位置进行详细的规定，同时对于齿轮副的齿顶间隙并未提出明确的要求，球磨机的大齿圈由于直径较大同时在加工制造的过程中由于受到铸造、加工残余应力的影响从而使得球磨机大齿圈的安装难度较大且较难达到设计的径向跳动要求。在球磨机大齿圈与小齿轮的安装及后期齿轮更换后的调整过程中，需要以大齿圈、小齿轮的齿顶间隙为调整控制值来对球磨机齿轮副的啮合间隙进行调整以确保球磨机齿轮传动的可靠性与稳定性。
1 球磨机齿轮副径向跳动产生的原因分析
在球磨机大齿圈的加工、运输及安装的过程中由于各种因素的影响会导致大齿圈产生一定的形变从而使得球磨机的齿轮副在使用过程中的径向跳动超差。造成球磨机齿轮副径向跳动超差的原因主要有以下几点：（1）齿轮径向误差。齿轮的径向误差指的是在齿轮制造的过程中滚齿或是插齿与齿坯的实际回转中心存在一定的偏差，从而使得制造完成后的齿轮的轮齿产生径向位移从而导致的齿距累积误差。在切齿过程中所产生的误差主要是由于工件的安装存在几何偏心所造成的，由于球磨机大齿圈的直径较大，在对球磨机大齿圈进行加工时，多采用的是外圆找毛坯件的中心，端面定位来对齿坯进行安装，但是在找正定中心的过程中，由于齿坯外圆本身径向跳动过大会导致齿坯的基准面与孔轴线的垂直度产生一定的几何偏心从而使得球磨机大齿圈的加工出现偏差。（2）加工残余应力释放所产生的大齿圈径向跳动。在球磨机大齿圈的制造过程中，刀具与齿坯件表面相互作用会导致齿轮加工后产生较大的残余应力，在加工完成后工件只有通过变形来将这一残余应力释放以达到新的应力平衡。同时在球磨机大齿圈的加工中所采用的热处理会导致球磨机大齿圈各组织部位不一致，热胀冷缩不同步会导致工件在热处理后产生不同程度的形变从而对球磨机大齿圈的后续加工产生较为严重的影响。（3）在球磨机大齿圈的运输及安装过程中，由于操作不当会导致球磨机大齿圈产生一定的变形从而导致球磨机大齿圈径向跳动超差。在球磨机大齿圈的吊装过程中，如果球磨机大齿圈的起吊方法不当会导致球磨机大齿圈产生一定的张口问题，如果在球磨机大齿圈的吊装过程中将起吊点放置在中间稍偏两侧的位置，将球磨机大齿圈水平放置时会使得球磨机大齿圈的半齿圈结合面直径变长而无法弹性恢复并最终导致球磨机大齿圈产生塑形变形。同时在球磨机大齿圈的安装过程中如果法兰螺栓拧紧顺序不当也容易导致球磨机大齿圈产生形变。
2 球磨机大齿圈的安装及齿轮副间隙的调整
在球磨机的安装过程中，根据球磨机的安装顺序在球磨机大齿圈装配到筒体法兰后，首先需要对两半齿圈接口处的间隙及齿距进行调整以使其达到安装要求。在完成安装后需要对球磨机大齿圈的径向跳动及端面跳动进行相应的检测，确保其在安装要求许可范围内，对于超差的部分需要及时对其进行调整以便作为后续调整的基础。
2.1 球磨机大齿圈的安装精度检测
在球磨机大齿圈安装到滚筒后需要对其径向跳动和端面跳动进行检测。在检测的过程中需要以球磨机大齿圈的轴线为基准，端面跳动检测的是齿轮端面与轴线的不垂直度。在球磨机大齿圈精度检测的过程中，首先在球磨机大齿圈齿宽的中点设置一块千分表，测针要与球磨机大齿圈的被测面相垂直以便用于对球磨机大齿圈的径向跳动进行检测。对于球磨机大齿圈的端面跳动需要在球磨机大齿圈的端面位置架设一块千分表来对端面跳动进行检测。使用两块千分表设置于中空轴的轴肩位置以便来对球磨机本身的轴间窜动进行测定。并以此数据来对球磨机大齿圈的端面跳动进行调整。
2.2 球磨机大齿圈的调整
根据球磨机大齿圈的设计及装配要求，球磨机大齿圈在装配完成后的径向跳动要控制在0.25mm/米节圆，而对于球磨机大齿圈的端面跳动需要控制在0.35mm/米节圆的范围内，如果在对球磨机大齿圈装配完成测量径向调动和端面跳动的数据超差则需要对球磨机大齿圈的间隙进行调整以确保球磨机大齿圈的装配精度。为减小或是消除球磨机大齿圈超差的端面跳动，需要在球磨机大齿圈和端盖的接触面间加设金属垫片的方式来对间隙进行调整。在球磨机大齿圈的安装过程中，球磨机大齿圈内圆柱面与转筒筒体的法兰的圆柱面之间留存有一定的间隙，在完成对于球磨机大齿圈径向跳动的检测后按照其对应点来对两个圆柱配合面之间的间隙进行检测并计算出间隙的平均值，而后通过调节法兰连接螺栓的方式按照检测计算出来得平均值来对各测量点的间隙进行相应的调整，从而减小或是消除球磨机大齿圈按照误差所带来的径向跳动，这一调整过程需要持续多次直至消除径向误差。
2.3 做好对于球磨机齿圈齿轮副间隙的检测与调整
在完成对于球磨机大齿圈与小齿轮的安装后需要使用压铅或是着色法来对球磨机齿轮副的啮合情况进行检查。在使用压铅法时需要采用0.35-0.5m（m为齿轮模数）的铅丝并以5各齿距为标准来裁剪，在铅丝放置时需要将2根或是2根以上的铅丝沿齿宽进行均匀的放置并使用润滑脂来增强其在齿轮表面的紧固性。待铅丝安装到位后使球磨机齿轮副啮合，并碾压铅丝，而后对挤压变形的铅丝厚度进行测量即可得到球磨机齿轮副的啮合齿顶间隙和齿侧间隙。着色法通过对球磨机齿轮副啮合时的接触面积的大小进行测量以便对球磨机齿轮副的制造和装配的质量进行检测，在球磨机齿轮副的传动过程中要求两者之间的表面接触良好以便能够均匀的承受载荷。如载荷分布不均匀将会加速齿轮的磨损从而影响球磨机齿轮副的使用寿命。在检测时使用红丹粉均匀的涂抹在小齿轮的啮合面上，而后转动球磨机齿轮副使得大、小齿轮进行啮合，在啮合的过程中红丹粉将会黏贴在大齿圈的工作面上，两者之间进行正确的啮合时啮合接触斑点应在沿齿高40%的范围以内，沿齿长50%的范围以内，且应在齿宽的中部较为密集。
在球磨机大齿圈安装时要以检测齿轮副的齿侧间隙为主，同时检测点要选择在大齿圈径向偏差最大处。在更换小齿轮时，对于球磨机齿轮副的间隙调整需要确保更换的小齿轮的径向最大偏差值只要小于更换前的小齿轮的最大径向偏差值即可，如超过则会因顶牙问题而导致振动的产生。在更换时对球磨机齿轮副啮合的侧间隙进行检测无法达到安装效果。只能根据档案记录的齿顶间隙值与新的小齿轮的径向偏差值之间的差值来对齿顶间隙进行放大。
3 结束语
球磨机齿轮副的啮合情况对于球磨机的使用寿命及使用质量有着极为重要的影响。文章在分析造成球磨机齿轮副径向跳动及端面跳动超差原因的基础上对如何做好球磨机齿轮副间隙的调整进行了分析阐述。
参考文献
[1]周峰，李岩舟，黎韶敏，等.球磨机端盖间隙产生的机理、影响分析及解决方案[J].装备制造技术，2013（1）：157-159.
[2]李晋生，李达伦，胡泉.浅析大型球磨机齿轮中心距偏差对齿面早期损伤的影响[J].矿山机械，2012，40（12）：121-123.
[3]张国兴，陶怡，刘军.球磨机传动齿轮副润滑问题的研究与改进措施[J].润滑与密封，2008，33（7）：99-101.
