2005年武鋼程潮鐵礦新添了一臺MQG3660型球磨機，該球磨機筒身尺寸（直徑×長度）為3600×6000(單位：mm)，是該礦年產150萬噸鐵精礦項目中配套項目的主體設備。該礦添置這臺設備耗資巨大，對該礦的生產極為重要，其目的是為了保證選礦生產的產量和質量。
2005年6月25日，MQG3660型球磨機安裝完畢，在隨后的空載試運行時發現聲音不太正常，停機檢查，發現主傳動齒輪中小齒輪的根部有裂紋。當時，在場人員認為此裂紋是小齒輪在加工制造過程中由于表面質量存在問題而引起的應力集中逐步發展所致。為防止在投入生產使用的過程中發生斷齒故障，7月15日換上了一個新的小齒輪，經過幾天空載運行磨合后便投入生產加載試運行，就在加載之后，立即出現了明顯不正常的嚙合聲。如此間斷運行了兩個月，直至9月17日，小齒輪的輪齒斷裂。9月26日，重新換上一個小齒輪，換上之后運行時，噪聲仍然很大，并且再次出現斷裂。通過現場分析，在場人員認為嚙合噪聲的存因是嚙合間隙過大所致，因此，在這一次更換小齒輪時，對齒輪傳動的嚙合間隙進行了調整。再次啟動運行時，果然振動及噪聲比前兩次都要小，但兩個月之后，于11月30日，換上去的小齒輪又斷了兩齒。12月25日換第四個新的小齒輪，并同樣對嚙合間隙進行了調整，可這一次運行時的振動和噪聲仍然很大，僅運行10天，小齒輪就又斷了兩齒，且把小齒輪座向外推開了3 mm。
這一次，我們對小齒輪幾次斷齒的原因進行了仔細分析，找到了癥結所在，并采取了相應的措施，2006年元月15日新齒輪安裝到位，半年過去了，斷齒故障沒再發生。現將故障原因分析及排除方法分別敘述如下。
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適應物料：強度小于300Mpa物料
設備類型：雷蒙磨
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適應物料：強度小于300Mpa物料
設備類型：礦山機械
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適應設配：雷蒙磨
設備類型：雷蒙磨配件
1、故障原因分析
輪齒的折斷有兩種，一種是彎曲疲勞折斷：另一種是過載折斷。引起疲勞折斷的主要原因有：傳動系統的動載荷過大：齒根圓角半徑過小：齒根表面粗糙度值過大；滾切時齒根被拉傷；材料中有缺陷，熱處理產生微小裂紋及其他有害殘作應力等。當齒根處的交變應力超過了材料的疲勞極限時，齒根圓角處產生疲勞裂紋，裂紋又不斷擴展，最終導致輪齒的彎曲疲勞折斷。而過載折斷則通常是由于短時意外的嚴重過載或沖擊載荷作用，使輪齒的應力超過其極限應力所造成的。載荷嚴重集中、動載荷過大及有較大的硬質異物進入輪齒嚙合處，均可引起過載折斷。
輪齒的疲勞折斷在交變應力的長期作用下逐漸產生的。由于小齒輪齒數少，應力循環次數相對較多，產生疲勞折斷也是有可能的。但球磨機傳動系統的動載荷一般都不是很大，況且在每次更換前，對新齒輪的漸開線參數、齒輪精度、表面質量都進行了測量和檢驗，檢測結果均符合圖紙技術要求，單從MQG3660型球磨機幾次更換的小齒輪折斷時所經歷的時間來看，筆者也認為并非完全是彎曲疲勞折斷，而應同時歸于過載折斷。然而，在幾次折斷時，并無意外的嚴重過載情況發生，球磨機在工作過程中也沒有太大的沖擊載荷作用，傳動系統又不會產生過大的動載荷，且每次故障發生時，兩輪輪齒嚙合處，也沒有硬質異物在其間。顯然，斷齒的主要原因是輪齒上載荷嚴重集中所致。關于這一點，在現場人員用紅丹粉對兩輪輪齒嚙合處著色檢查后得到了證實。現場人員在小齒輪的齒面上涂上紅丹粉，然后讓它與大齒輪相嚙合，在相對應的兩輪齒分離后，發現齒面的接觸面積雖然達到了90%，但是靠近簡體一端著色明顯要重一些，而靠近傳動節手的一端則明顯要輕，前者僅占齒面的50%。聯想到幾次斷齒都是靠近筒體這一端，不言而喻，正是因為工作載荷集中于這一端，導致小齒輪在這一端的輪齒多次被折斷。
MQG3660型球磨機主傳動齒輪是一對直齒圓柱齒輪。對直齒圓柱齒輪而言，使輪齒上載荷分布不均勻的原因主要有：①齒輪在加工中產生的齒向誤差；②安裝后在兩齒輪軸間產生的平行度誤差。根據檢查結果分析，現場人員認為后者的可能性更大，也就是說，斷齒的根本原因是由于安裝調整不當所引起的。
2、故障的排除方法
找到了癥結所在，在2006年元月15日的安裝過程中，現場人員按照MQG3660型球磨機主傳動齒輪裝配的技術要求作了如下工作：①按齒輪副中心距的偏差范圍調整兩齒輪的軸心距，保證兩輪間的齒頂間隙和齒側間隙，齒側間隙用壓鉛的方法進行測量；②調整兩齒輪軸線的平行度，使齒寬方向上紅丹泥著色后的接觸斑點印痕居中；③修磨由斷齒損傷的大齒輪齒面；④將齒部飛濺潤滑改為噴淋潤滑。經過幾次反復調整，齒頂和齒側間隙均達到了技術要求，齒面接觸斑點也達到95%。調整后在試運行的過程中，幾乎聽不到有噪聲，機器的振動極小。從2006年元月15日至今，過去了半年多的時間，再未發生過斷齒故障。
3、結論
通過MQG3660型球磨機的斷齒故障及處理過程，筆者認為，齒輪的強度不僅與設計參數的選取、材料和毛坯的選擇、加工制造精度有關，還與其裝配精度有關。因此，在任何一臺機器設備的安裝調試過程中，都要嚴格遵守相關的安裝技術要求，否則，其后果不僅僅是產生振動和噪聲的問題。
