球磨机齿轮磨损及对策

球磨机齿轮磨损及对策

摘要：球磨机结构简单，制造与安装精度要求低，制造费用也相对低廉，但运

行维修费用高，主要是大小齿轮的润滑条件差，使用寿命短。这是由球磨机的转

向要求与齿轮润滑方式而决定的。本文主要就是针对球磨机齿轮磨损及对策来进

行分析。

关键词：球磨机齿轮；磨损；对策

引言

球磨机的传动齿轮系是带动筒体传动的一个重要部件，它的好坏将会直接影

响到整台球磨机的正常运行。在满足球磨机转向要求的前提下，通过改进齿轮部

润滑剂的喷入点与喷入方式来延长球磨机齿轮部的运行寿命，降低球磨机运行的

费用也是非常有意义的。在回转窑煤粉磨齿轮部采用油润滑方式十多年来，齿面

清洁，齿形完好。这种改进方法简单易行，而且其投资也比较小。

1、球磨机齿轮传动的特点

1.1、结构

球磨机齿轮传动是半开式齿轮传动（本文指渐开线齿轮、边缘单传动），小

齿轮在大齿轮的左或右下方，通过传动轴支承在传动座上。齿轮副的安装角（大

小齿轮中心线与水平线之间的夹角）一般为20°左右。大齿轮有整体和对开两

种结构，轮齿排列有直齿、斜齿和人字齿3种。为了防尘和润滑油外溅，齿轮副

安有比较完善的防护罩。

1.2、工况

球磨机齿轮传动具有传动功率大、速度低、重载起动、有冲击负荷及工作中易进入灰尘甚至矿浆等缺点。

2、球磨机齿轮磨损的原因

2.1、润滑油的选择以及润滑方法的影响

润滑油是保证球磨机齿轮正常运行的主要手段，此外，润滑油的使用还可以

达到降低噪音和减少磨损的效果。但是，由于各种因素的影响，技术人员在选择

润滑油的过程中往往较为随意，并没有注意不同品种润滑油的作用，也没有根据

球磨机的工作情况来进行选择，对润滑方式也没有予以足够的重视，这就直接导

致齿轮在运转过程中润滑油粘度不足，难以形成油膜，使用寿命也受到了一定的

影响。

2.2、传动齿轮端面的密封性差

由于传动大齿轮的尺寸较大，故在设计上允许端面跳动0.35m时m，换算到直径上为1~2mm(在一些检修工艺规程中则允许端面跳动±2mm)。

目前球磨机传动齿轮均采用端面加压工业毛毡来密封，在新安装时，密封性

能还好，经过一段时间运转后，因端面长期摆动挤压工业毛毡，使毛毡弹性失效，

加上端面被磨损，以致形成较大间隙。由于球磨机工作条件较差，粉管和球磨筒

体都难免有漏粉现象，特别是当球磨机进口端衬板螺栓磨断引起漏粉时，大量煤

粉就会进入齿轮润滑油室内并被携带到啮合齿面上破坏油膜，它们不仅造成局部

干磨擦，同时等于在啮合齿面上添加研磨剂，导致大小齿轮齿面磨损速度增加，

我厂16台球磨机中传动小齿轮使用寿命仅2年左右。更由于齿轮磨损过快，来

不及更换，以致运行中发生冲击现象，使得小齿轮轴承地脚螺栓断裂，既增加了

检修工作量，又影响整台发电机组的正常运行。

2.3、齿轮硬度的影响

对于齿轮硬度的设计，国家有着明确的标准要求：大齿轮的硬度必须保证在

HB300以上，小齿轮齿面的硬度必须在HRC45以上。但是在实际的生产过程中，

齿轮的硬度往往难以达到标准规定的要求，而且用户为了缩短检修时间，时效处

理消除内应力的过程也被迫取消，那么在使用的过程中，耐磨性就难以得到保证。

3、球磨机的转向要求

球磨机的小齿轮布置角U和转向如图1所示。小齿轮的布置角常为20b左右，

相当于齿轮压力角，这时小齿轮的正压力p1的方向垂直向上，使传动轴承受垂

直向下的压力，对小齿轮轴承的联接螺栓和地脚螺栓的工作有利，运转平稳。由

于p1垂直向上，减小了磨机传动端主轴承的受力，使该主轴承轴衬的磨损减小。

(另外，减小磨机横向占地面积，可使传动轴承与磨机主轴承的基础在同一平面

上，便于更换小齿轮。)若球磨机转向与图示方向相反，会造成联接螺栓松脱和

折断。

4、球磨机齿轮磨损的对策

4.1、正确选用润滑荆和润滑方法

类似球磨机低转速大扭矩传动齿轮应选用较大粘度和干净的润滑剂，以保证

传动齿轮在啮合齿面上有良好的润滑油膜。

建议用7份石油沥青和3份40号机油混合加热并搅拌均匀，用喷枪均匀喷

到清洗干净的大牙轮上，使传动齿轮齿面在传动过程中形成一层半固体油膜，以

达到润滑的目的。另外，在润滑机油中添加一些二硫化铂、石墨等添加剂，由于

这些材料呈片状结构，有较低的摩擦系数和较强的吸附力，能够吸附在金属表面

起到润滑作用以减小磨损。

4.2、提高齿轮的加工精度和齿面硬度

目前我国国内的齿轮加工精度一般为级9-8-8DC和9-9-8DC，齿面的粗糙度

为3.2微米。这种精度和粗糙度已经逐渐难以满足生产的发展；因此，可以采用

适当的工艺和方法降低齿面的粗糙度，提高齿轮的加工精度，从而改善润滑效果，

降低齿轮的载荷；此外，由于我国齿轮的材料一直以ZG45材料为主，这种材料

淬火难度大，因此齿面的硬度难以保证。

4.3、做好齿轮检修工作

在齿轮的安装过程中，要严格按照国家规定的要求来进行，保证大小齿轮的

顶隙、跳动、接触等符合规定的要求。在齿轮后续的运行过程中，应该对齿轮的

工作状态进行定期的检查。当齿轮磨损情况达到上限后，要及时更换。在更换小

齿轮的过程中，如果齿面较为粗糙，可以进行人工打磨处理，以便降低齿轮表面

的粗糙度。

4.4、保证密封面的严密性、防止粉尘进入润滑室

4.4.1、严格工艺安装

尽可能减少大齿轮端面跳动的数值，如果端面有较大跳动，可设法在大齿轮

的侧面安装-切削刀架，对大齿轮两侧的端面密封进行车削，使其在传动过程中

晃度不大于0.04mm，这样密封面的严密性就有保证，在有条件的场合，还可对

齿圈内径进行车削，增加一道径向密封(不同心度小于0.04mm)。

4.4.2、减少筒体漏粉

提高球磨机衬板固定螺栓的强度，延长使用寿命，减少筒体漏粉，加强巡回检查，及时消缺。

4.5、齿轮润滑方式的改进

球磨机齿轮的润滑剂大部分选用的是润滑脂，在齿轮脱离啮的合点之处来进