球磨机小齿轮振动原因分析与控制

球磨机小齿轮振动原因分析与控制

球磨机在工业领域中应用极为广泛，其根据工业生产需要将矿石、材料等粉磨成所需要的颗粒度。球磨机在运行的过程中由于受到周边恶劣工况及钢球振动等因素的影响使得球磨机的小齿轮轴承座处因振动而发生故障的频率激增。造成球磨机产生振动噪声大的原因众多，为规避振动对球磨机所造成的严重影响应当在分析球磨机振动所产生原因的基础上，通过选用准确的方法对其进行修复以确保球磨机能够正常稳定的运行。

标签：球磨机；振动噪声；故障；排除

前言

球磨机振动是造成球磨机故障的一个重要的原因。在球磨机运行的过程中会由于各种因素而导致振动的发生，做好球磨机振动噪声大的原因分析并采取相应的措施以降低振动噪声大对球磨机所造成的影响是本文所讨论的主要内容。

1 球磨机振动噪声大的原因分析

通过对球磨机的整体结构进行分析发现造成球磨机振动噪声大的原因主要有两处：（1）球磨机轴承座滚动轴承处故障而导致的球磨机振动噪声大。（2）球磨机小齿轮由于损伤而导致的球磨机振动噪声大。当球磨机轴承出现故障而导致轴承失效时其所产生的振动将会在振动频谱仪上显示出较为明显的振动频谱特征。此外，在判断球磨机軸承故障时还可以通过对球磨机轴承的温度测量来判断其是否存在故障。而当上述方式并未检测出球磨机轴承出现故障时则需要对球磨机的小齿轮进行检查以判定其是否因小齿轮故障而导致振动的产生。一般来说，小齿轮出現故障的主要形式有小齿轮齿面磨损、齿面点蚀和轮齿断裂等。在上述两个因素中由于球磨机的齿轮处于开式工作状态，工况环境较为恶劣从而使得球磨机因小齿轮故障而导致的球磨机振动发生几率较高。

2 造成球磨机小齿轮磨损振动的原因分析

一般来说，造成球磨机小齿轮磨损振动的原因主要有以下几个方面：（1）从球磨机小齿轮制造方面来说，球磨机小齿轮在制造过程中采用的是渐开线式的齿形，这种形式的球磨机小齿轮制造较为方便，但是在球磨机小齿轮的制造过程中由于制造精度等的问题容易导致球磨机小齿轮偏心从而导致齿距误差以及齿形误差从而导致球磨机小齿轮的磨损加速进而导致球磨机小齿轮振动缺陷。（2）球磨机小齿轮的安装精度也是球磨机小齿轮产生振动问题的重要影响因素之一。球磨机小齿轮在安装的过程中需要考虑到球磨机小齿轮安装的重合度、球磨机小齿轮安装后的齿顶间隙、齿侧间隙等，从而加大了球磨机小齿轮安装的难度。在球磨机小齿轮的实际安装过程中，由于球磨机小齿轮和其主轴之间的同轴度存在一定的误差将会导致球磨机小齿轮的啮合不畅从而导致球磨机小齿轮在运行的过程中产生较大的冲击和振动。（3）球磨机小齿轮在运行的过程中会受到周边环境

的影响。球磨机小齿轮采用的是开式传动方式，其会受到周边恶劣自然环境的影响从而造成球磨机小齿轮的磨损加剧。

3 球磨机小齿轮振动实例分析

某铜矿采用的QMY2145型球磨机主要被应用于将所开采出来的铜矿石研磨成较细的矿浆，在此台球磨机使用的过程中存在着小齿轮轻微性的振动且小齿轮故障频发。在对损坏的小齿轮进行更换后这一轻微振动现象仍然存在并在某一段时间振动的幅度和频率逐渐的变大，在这一现象出现后小齿轮轴和轴承也出现了较为明显的问题，且这一问题在后续的一段时间出现较为频繁。通过对上述问题进行分析发现造成上述故障现象的主要原因是：（1）球磨机小齿轮在与大齿轮在进行啮合的过程中并未进行均匀性的接触，致使小齿轮与大齿轮的接触齿面上的齿面载荷分布不均从而导致球磨机小齿轮在运行的过程中出现振动，通过将红丹粉涂抹在球磨机大齿轮的齿面上，发现大齿轮在与小齿轮接触的过程中有近1/4的齿面上所表现出的接触印记要明显弱于其他接触部分。这就导致球磨机在运行的过程中，小齿轮上所承受的载荷并不均匀，导致小齿轮在运行的过程中出现较为明显的振动。造成这一现象的主要原因是由于与小齿轮所啮合的大齿轮中的内应力处于持续释放的阶段，而另一部分未与小齿轮啮合的区域则会出现一定的变形从而使得大、小齿轮的接触面不均衡并导致小齿轮的跳动。长期运行将会导致小齿轮疲劳破坏。（2）在球磨机安装的过程中，大、小齿轮安装时两者的基准轴线并不平行，从而导致在球磨机运行的过程中小齿轮会受到重负载大齿轮的巨大挤压力，这一挤压力作用在小齿轮上会造成轴承座产生较大的偏移，从而造成小齿轮受力不均导致振动的产生和磨损的加剧。

4 应对球磨机小齿轮振动的措施

4.1 做好对于球磨机安装时传动角度和转向角的控制

在球磨机安装的过程中对于球磨机小齿轮的最佳角度应当控制在20°左右，此时的安装角度能够确保大齿轮对于小齿轮的作用力保持在垂直向上，同时向下作用在转动轴上的压力能够在一定程度上抵消球磨机传动端主轴承所受到的力，从而降低球磨机轴承的磨损。

4.2 做好球磨机大小齿轮啮合的调整

做好球磨机大、小齿轮的啮合能够有效的提高球磨机的传动质量。针对球磨机小齿轮上所存在的1/4齿面接触质量较差的问题，可以通过对齿轮表面进行磨削的方式来进行处理。从而将齿轮表面上所具有的明显的凸起和飞边部位削平修复，提高球磨机大、小齿轮的啮合质量。除了对球磨机大、小齿轮的齿面进行一定的磨削外，还可以通过对球磨机大、小齿轮的基准轴线进行一定的调整使得大、小齿轮的基准轴线之间的平行度得到一定的优化。在调整方式上，由于球磨机的轴线与球磨机大齿轮的轴线是重合的，因此，需要对球磨机的前轴瓦座进行一定的调整，但是这一调整方式需要的工作量较大，可行性不强。因此可以通过对球磨机小齿轮的基准轴线进行一定的调整来实现。在对小齿轮基准轴线调整的过程

中可以利用压铅法来对球磨机大、小齿轮的齿顶间隙进行一定的测量，并根据测量的结果来逐步的对间隙进行调整。在这一调整过程中不仅仅涉及到对于球磨机小齿轮轴承座的调整同时还涉及到对球磨机主电机和慢速盘车装置的调整，逐步将球磨机大、小齿轮的基准轴线调至同心。待到将球磨机大、小齿轮轴基准轴线的平行度调至所控制的区间范围后，为避免球磨机带负荷工作对球磨机小齿轮轴承座施加较大的载荷后致使球磨机小齿轮受力后发生偏斜，徐在球磨机小齿轮轴承座的周边进行一个的焊接以便更好的对轴承座记性固定。

4.3 做好对于球磨机小齿轮的密封和装配

为提高球磨机小齿轮的运行质量需要在球磨机小齿轮周边做好密封防护避免异物进入。针对由于球磨机装配问题而导致的球磨机大、小齿轮齿顶和齿侧间隙不合理而导致的振动缺陷，在球磨机装配的过程中应当做好对于球磨机运行时齿顶和齿侧间隙的测量，从而能够根据所测量的结果对球磨机的装配精度进行适当的调整。确保球磨机的装配质量。

5 结束语

本文在分析某型号球磨机小齿轮振动缺陷的基础上对如何做好球磨机小齿轮振动缺陷的预防与控制提出了几点建议。通过上述措施使得某型号球磨机在多次调整后其运行效能相对于以往更为稳定，在球磨机运行的过程中球磨机小齿轮振动问题得到了有效的解决，在运行的过程中大、小齿轮的啮合也更为平稳，使得球磨机大、小齿轮的使用寿命都得到了极大的提高，并提高了球磨机的作业效率。因此，在球磨机的设计、制造及装配过程中应当注意做好对于球磨机小齿轮振动缺陷的规避，确保球磨机运行质量。

参考文献

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