HP863磨煤机减速机故障分析与预防措施

摘要：HP863型磨煤机的减速机发生严重损坏事故提醒我们不得不关注HP863型磨煤机减速机损坏问题。要找出设备损坏的真正原因，必须从设备检修维护角度出发，分析这一事故发生的各种可能原因，并且在检修维护的同时做好该类事故的预防工作，让使用此设备的单位在维护、运行上有所参考，最终达到降低该类减速机类似事故发生率的目的。本文针对这一事件探讨了HP863型磨煤机减速机损坏原因与预防措施。

1. 设备概况

根据美国cE公司HP磨煤机的特殊工作要求，KMP250型减速机研制出来了。KMP系列减速箱第一级是经过碳淬硬程序精度较高的刮削螺旋伞齿轮副，第二级是行星齿轮传动。内齿圈是强度较高的调质范成法铣齿，行星轮和太阳轮都是经淬硬程序之后的磨齿。轴类零件上有FAG滚动轴承，其包含较长的工作寿命。一套（12块）在减速箱上部自位扇形止推滑动轴承承载了来自磨煤机的超大轴向载荷。箱体的焊接结构包含加强筋，能够达到承载时的钢度和强度要求。KMP系列减速箱的润滑和冷却工序是由独立的供油装置控制的，经过滤及冷却过后的润滑油通过减速箱内喷油管喷向所有轴承和齿轮。

HP磨煤机主要由以下部件组成：中心落煤管、排出阀与多出口装置、分离器顶盖装置、分离器体装置、内锥体装置、文丘利和叶片装置、弹簧加载装置、磨辊装置、磨碗和叶轮装置、侧机体装置、刮板装置（长、短）、缝隙气封装置、行星齿轮减速箱、润滑油站、联轴器、电动机、密封气封系统、压差装置等。

2. 损坏过程

2.1 事故前状态

某电厂在发生磨煤机减速机事故前10天，减速机输入轴油封处存在渗油现象，其它情况正常。

2.2 损坏过程的发展

某日，该磨煤机本体内部强烈振动的情况发生了。在检查后发现：第一级作用于煤粉分离部位具有防磨功能的导向衬板不仅脱落而且有一半是损坏的，风环调节罩与导向衬板刮磨，并且分别有两片脱落和两片严重卷曲变形。四天后，该磨煤机减速机异常声音不断增大，尤其是在对轮处。停磨后检查出膜片厚度方向有3/4是断裂的，对轮膜片上的把合螺丝存在很大的松动现象。以当时的分析看来减速机膜片或内部损坏引起了磨煤机减速机异常声音的发出。

在定制膜片备件的那段时间，处理好磨煤机内部脱落的调节罩和衬板的同时，也请厂家来人对减速机故障进行了确认和指导工作。十天后，用新到货的新膜片进行了联接试转，减速机仍存在异常声音严重的情况，由此判断机器内部已经损坏，必须立刻停磨。检查油站滤网后发现油中存在大量金属粉末，由此判断减速机齿轮或内部轴承已经损坏，立刻检查了减速机。

2.3 损坏结果

拆卸该减速机输入轴后，大伞齿轮严重断齿、打齿情况也出现，输入端伞齿轮轴齿轮上存在大量磨损麻点，大伞齿轮上的轴承和输入端伞齿轮轴的两组轴承都损坏了。近70天的维修之后，设备重新运行。这次事故不但导致电厂的发电量遭受严重影响，还导致因损坏较重不得不支付近50万元维护费用。

3. 损坏的原因

从设备检修和维护的角度上看，引起轴承和减速机齿轮严重损坏的原因由内部原因和外部原因构成。

3.1 内部原因

3.1.1 设备本身质量原因

减速机最容易、最常见发生的问题就是轮齿点蚀、掉块、断齿和剥落，掉块、断齿现象出现最为频繁的部件是低速级的齿轮。在供油油压、传动负荷、油量、油质等趋于正常的情况下，减速机的齿轮的单重和直径最大，毛坯锻造、安装要求、机械加工和热处理难度是最大的，输出大齿轮承受的转矩最大，受力最大，转速最低，因此在控制、质量检验、技术等其中一道工序中没有认真把关，极有可能会造成该齿轮在使用中出现问题。

在设备损坏后，检修人员认真检查了损坏齿轮的断面，没有发现明显存在的加工方面、铸造的缺陷。从设备投运已2年多的时间方面上考虑，设备投运后运行一直处于相对稳定状态，并没有出现过设备本身质量原因导致的如轴承振动大、温度高等异常状况，因此通过分析实际运行状态，可以考虑排除设备本身质量差而导致损坏的可能性。

3.1.2 润滑状况不佳

减速机润滑系统质量的好坏会减速机的使用时间的长短造成直接影响，如减速机发烧、胶合甚至断齿，齿轮点蚀、输出轴、输入轴轴端漏油，轴承发热甚至烧毁等都和减速机润滑系统有着十分密切的联系。据统计，国产的大型立式行星齿轮减速机使用的时候，有50%以上减速机事故是润滑不良导致的。造成润滑不良的原因有供油泵故障导致供油中断、管道漏油导致低油位、系统堵塞、粘度的变化和润滑油温过高或过低导致的油压和润滑油品质差等。

3.2 外部原因

3.2.1 工作机故障

工作机作为减速机驱动的直接对象，其运行状态的稳定与否直接关系到减速机的安全。当工作机出现故障，如卡涩、过载或部件损坏时，会直接导致减速机承受异常负荷。这种异常负荷可能瞬间超出减速机的设计承受能力，造成齿轮啮合不良、轴承过载，进而引发齿轮断裂、轴承损坏等严重后果。此外，工作机的频繁启停、不稳定运行也会加剧减速机的磨损和疲劳，缩短其使用寿命。

3.2.2 驱动电动机故障

与减速机紧密相连的驱动电动机，其运行状态同样对减速机产生重要影响。电动机故障，如电压波动、电流过大、轴承损坏等，都可能导致电动机输出不稳定，进而影响到减速机的正常运转。特别是当电动机出现堵转、短路等严重故障时，会瞬间产生巨大的扭矩和振动，直接传递给减速机，造成齿轮冲击、轴承损坏等严重后果。此外，电动机的长期过热运行也会加速减速机油封的老化，导致润滑油泄漏，进一步影响减速机的润滑状况和使用寿命。

除了工作机和电动机故障外，外部原因还包括环境因素和人为因素。环境因素如温度、湿度、粉尘等都会对减速机的运行产生影响。过高的温度会加速润滑油的氧化和变质，降低润滑效果；湿度过大则可能导致减速机内部受潮，引发电气故障；粉尘则可能堵塞减速机散热孔，影响散热效果。而人为因素则主要体现在操作不当、维护不及时等方面，这些都可能直接或间接导致减速机的损坏。因此，在设备的使用和维护过程中，应充分考虑并应对这些外部因素，以确保减速机的长期稳定运行。

4. 预防措施

4.1 定期检查和维护

定期对减速机进行检查和维护，包括润滑油的质量和数量、轴承和齿轮的状态等，及时发现并处理潜在问题。

4.2 加强润滑管理

选用高质量的润滑油，并严格按照规定进行更换和加注，确保润滑系统的正常运行。

4.3 提高安装和调试质量

加强技术人员的培训，提高安装和调试的准确性，确保减速机的同轴度和各部件的紧密配合。

4.4 合理使用和操作

避免超负荷运转和频繁的启停操作，合理评估负载条件，确保减速机的稳定运行。

4.5 应急处理措施

制定详细的应急处理措施，包括故障排查、备品备件的准备等，确保在发生故障时能够迅速有效地进行处理。

5. 结论