球磨机大齿轮断齿后修复焊接工艺

磨煤机大小齿轮故障及解决方法分析桑长勇发布时间：2021-08-18T08:51:38.718Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第9期作者：桑长勇杜福明高全海[导读] 引起球磨机振动的原因较多，包括对中不良，联轴器柱销磨损，基础螺栓松动，润滑失效，大小齿轮磨损等，但是对于对中不良、基础松动等问题，通过定期检修和维护基本可以提前避免或及时纠正。

桑长勇杜福明高全海华电潍坊发电有限公司摘要：引起球磨机振动的原因较多，包括对中不良，联轴器柱销磨损，基础螺栓松动，润滑失效，大小齿轮磨损等，但是对于对中不良、基础松动等问题，通过定期检修和维护基本可以提前避免或及时纠正。

如果发生大小齿轮失效、磨损、齿面存在严重的疲劳脱落、变形等问题，是引起球磨机振动的关键因素，也是处理难度较大的问题。

所以需从齿轮振动问题入手，着重分析故障处理难点，提出针对性的预防及改进措施，为保证球磨机正常运行和维护提供经验关键词：磨煤机；小齿轮轴承振动；原因处理在大型火力发电厂中，磨煤机是重要辅机设备，在电力系统设备中起到至关重要的作用。

但是磨煤机通常都存在易振特性，在运行过程中很容易出现振动问题。

一般产生磨煤机振动的原因较多，而由于大小齿轮齿面磨损、损坏、点蚀及大齿轮变形等原因引起的振动尤为复杂，同时此类缺陷会进一步产生负面影响，进一步导致磨煤机设备基础、小齿轮轴承、减速机、联轴器等其它部件损坏，因此我们必须重视齿轮振动故障排除，需要及时、准确的找出造成振动的原因，从而保证磨煤机的正常运行。

1、磨煤机振动主要原因1.1齿面磨损磨煤机大小齿轮为开式齿轮传动，采用毛毡对齿轮两端面进行密封，由于制粉区域运行环境煤粉含量较大，容易进入齿轮护罩内部，吸附于齿轮齿面，齿轮啮合过程中产生振动。

1.2齿面点蚀球磨机属于重载齿轮传动，齿轮啮合过程中，齿面受周期性交变接触应力作用，发生疲劳脱落，形成点蚀现象。

齿面点蚀无法形成润滑油膜，润滑效果差，长周期运行，磨损情况加剧引起振动。

磨粉机 k2m 球磨机齿轮传动故障和轴断裂原因解析和预防措施球磨机是水泥、冶金、矿山、电厂等行业重要的粉磨设备，齿轮副传动是它的重要组成部分，它的重量、体积、成本在整机中占有很大比重，其可靠性和安全性直接影响着整机的性能。

因而加强齿轮传动的可靠性和安全性的研究，显得尤为重要。

 建立了球磨机齿轮传动系统失效故障树图，将齿轮失效、润滑系统失效、传动元件失效和系统无动力输入作为中间事件，分析了制造、安装、应用等因素对齿轮传动系统运行的影响。

 通过对故障树图进行定量、定性和重要度分析，得到球磨机齿轮传动系统失效的主要影响因素。

 为球磨机齿轮传动系统故障的及时排除并采取有效措施提供了可靠的信息，同时也为球磨机齿轮传动系统的故障诊断奠定了基础。

 小齿轮轴原来曾因轴与轴承松动，即轴承跑内圈，造成轴磨损，后对轴进行过堆焊补修复，但补修后不到一年时间就断裂失效。

为了弄清小齿轮轴断裂的原因，对轴的断口进行了金相组织、力学性能等分析。

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 按技术条件，该轴进行调质处理，金相组织应为回火索氏体，但结果不符，说明热处理工艺没有达到技术要求，并且脆性夹杂物超级，有疏松组织存在，这严重地降低了轴的疲劳强度。

球磨機是水泥、冶金、礦山、電廠等行業重要的粉磨設備，齒輪副傳動是它的重要組成部分，它的重量、體積、成本在整機中占有很大比重，其可靠性和安全性直接影響著整機的性能。

因而加強齒輪傳動的可靠性和安全性的研究，顯得尤為重要。

 建立瞭球磨機齒輪傳動系統失效故障樹圖，將齒輪失效、潤滑系統失效、傳動元件失效和系統無動力輸入作為中間事件，分析瞭制造、安裝、應用等因素對齒輪傳動系統運行的影響。

 通過對故障樹圖進行定量、定性和重要度分析，得到球磨機齒輪傳動系統失效的主要影響因素。

 為球磨機齒輪傳動系統故障的及時排除並采取有效措施提供瞭可靠的信息，同時也為球磨機齒輪傳動系統的故障診斷奠定瞭基礎。

齿轮修复方法一1、调整换位法调整换位法是将已磨损的齿轮变换方位，利用齿轮未磨损或磨损较轻的另一齿面继续工作的方法。

采用这种方法的前提是齿轮单向受力运转或齿面单面磨损。

由于这种方法能以zui经济的方式实现齿轮的180。

翻转，因而在生产中得到了广泛的应用。

2、变位切削法变位切削法是将一对磨损后的齿轮中的大齿轮进行负变位切削，去掉磨损部分，另外更换一个新的小齿轮与大齿轮相配，从而恢复齿轮传动性能的修复方法。

采用变位切削法修复齿轮时，必须进行必要的验算，以确定变位量，防止根切、齿顶变尖、齿形干涉现象。

该方法适用于小齿轮磨损严重，大齿轮磨损较轻的情况，可有效地节约材料，缩短了修复时间。

3、堆焊修复法堆焊修复法是用堆焊的方法填补轮齿损坏部位，并进行加工处理使其恢复使用性能的齿轮修复方法。

一般在齿轮发生严重磨损、严重点蚀或剥落时使用。

采用堆焊修复法修复的轮齿，在可能的情况下应尽量使其避开冲击载荷，以防止焊料脱落。

通常，对尺寸较大而且重要齿轮的损伤用堆焊法可获得重大经济效益，并且还可尽快恢复生产。

4、刷镀修复法刷镀修复法是用吸有镀液的镀刷，对磨损失效的齿轮进行电镀，从而使其恢复规定的表面粗糙度的修复方法。

由于镀层中存在大量超细晶粒，因而具有强化镀层，防护磨损的齿轮表面，提高强度和耐磨性等优点。

现阶段将纳米颗粒加入到常规电刷镀液中，还可以得到性能更加优越的纳米电刷镀复合镀层。

5、金属涂敷法金属涂敷法是在磨损后的齿面上涂以金属粉或合金粉层，再进行热处理或机械加工，从而使齿轮恢复到原来尺寸精度的齿轮修复方法。

该方法不仅适用于模数较小，不便于用堆焊等工艺进行维修的齿轮修复，而且随着涂敷技术的发展，其在大模数齿轮修复上也开始应用，并可在齿面上获得高耐磨性及其它特性的覆盖层。

6、腐蚀再生修复法腐蚀再生修复法是利用特殊的润滑油添加剂使磨损失效齿面腐蚀而恢复原有性能的修复方法。

这种修复方法可在短时间内消除齿轮表面凸起，使齿面发生微塑性变形削峰增合，从而有效抑制齿面破坏，提高齿轮的承载能力。

磨煤机大齿轮裂纹分析与处理【摘要】通过对大齿轮裂纹进行分析，找到裂纹产生的原因，采用裂纹部位清除焊接修复及焊接加强筋的处理方法，使大齿轮恢复使用功能。

【关键词】大齿轮；轮幅；裂纹；分析；处理0.引言某火电厂2号锅炉型号为WG670/13.7-3，配套2台DTM380/720-Ⅲ磨煤机。

2014年4月12日锅炉运行中，检修人员对2A磨煤机大齿轮齿圈结合面螺栓紧固检查时，发现结合面与轮幅过渡处有贯穿性裂纹，裂纹长度分别为230mm、210mm，裂纹部位厚度约为70mm。

大齿轮材质为45号铸钢。

由于生产任务的需要，需要紧急处理，否则影响机组的经济运行，了解裂纹的产生原因及如何处理消除裂纹使磨煤机尽快投入运行，是非常迫切的。

裂纹部位如图1所示。

1.原因分析对裂纹缺陷的处理，必须找到其产生的原因，对产生裂纹的各项条件因素采取具有针对性的消除措施，使其应力低于裂纹临界应力值，才能有效地防止裂纹的再发生。

对于本次发生裂纹的大齿轮，只有把大齿轮拆除后才能进行较为彻底的原因分析及处理，拆除需要的工期长，约20天以上，并且处理过程中产生的变形更难于控制。

如何通过采用最简单的处理方法，而达到使设备能在短时间内安全运行，是我们所追求的。

由于生产任务原因无法解体拆除检查，只能通过裂纹的外观特征进行判断。

对比下结合面的裂纹外貌特征，图2、图3所示，进口侧裂纹部位油漆层挤压爆开，受压力的作用，出口侧比较光洁，受拉特征明显，认为出口侧先开裂可能比较大。

对上结合面裂纹外部特征进行分析，如图4所示，出口侧裂纹的开口1大于进口侧的开口2，进口侧裂纹具有剪切唇区特征，据此可以判断，该处的裂纹是出口侧先于进口侧断裂。

裂纹事故发生后，向检修人员调查了解情况，为了防止大齿轮松动，检修人员经常对大齿轮结合面的螺栓进行紧固，通过安放螺母扳手，抡大锤打击的方式打紧螺母。

观察螺母，其受到挤压严重，有了挤压变形的倾向。

因此，可以说明结合面处受到了由磨煤机进口端向出口端的冲击力。

球磨机齿轮轴修复实用操作球磨机（ball grinding mill）是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备，主要应用于水泥、硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业。

球磨机根据排矿方式不同可分格子型和溢流型两种类型，可分为干式和湿式两种磨矿方式，适用于粉磨各种矿石及其它物料，广泛用于选矿、建材及化工等行业。

球磨机工作原理：球磨机是由水平的筒体，进出料空心轴及磨头等部分组成，筒体为长的圆筒，筒内装有研磨体，筒体为钢板制造，有钢制衬板与筒体固定，研磨体一般为钢制圆球，并按不同直径和一定比例装入筒中，研磨体也可用钢段。

根据研磨物料的粒度加以选择，物料由球磨机进料端空心轴装入筒体内，当球磨机筒体转动时候，研磨体由于惯性和离心力作用，摩擦力的作用，使它附在筒体衬板上被筒体带走，当被带到一定的高度时候，由于其本身的重力作用而被抛落，下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎。

物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装各种规格钢球，筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。

物料在第一仓达到粗磨后，经单层隔仓板进入第二仓，该仓内镶有平衬板，内有钢球，将物料进一步研磨。

粉状物通过卸料箅板排出，完成粉磨作业。

筒体在回转的过程中，研磨体也有滑落现象，在滑落过程中给物料以研磨作用，为了有效的利用研磨作用，对物料粒度教大的一般二十目磨细时候，把磨体筒体用隔仓板分隔为二段，即成为双仓，物料进入第一仓时候被钢球击碎，物料进入第二仓时候，钢段对物料进行研磨，磨细合格的物料从出料端空心轴排出，对进料颗粒小的物料进行磨细时候，如砂二号矿渣，粗粉煤灰，磨机筒体可不设隔板，成为一个单仓筒磨，研磨体也可以用钢段。

原料通过空心轴颈给入空心圆筒进行磨碎，圆筒内装有各种直径的磨矿介质（钢球、钢棒或砾石等）。

当圆筒绕水平轴线以一定的转速回转时，装在筒内的介质和原料在离心力和摩擦力的作用下，随着筒体达到一定的高度，当自身的重力大于离心力时，便脱离筒体内壁抛射下落或滚下，由于冲击力而击碎矿石。

磨煤机齿轮裂纹的补焊工艺级—勉尸瓿嘭经验交流ｒ蜉搞磨煤机齿轮裂纹的补焊工艺０前言钢球磨煤机是发电厂中将煤研磨成煤粉再由输粉系统送至炉膛内燃烧的关键设备。

韶关发电厂磨煤机大齿轮（材质ｚＧ３５ｃｒＭｏ）在运行中接合面第二齿出现根部贯通性裂纹，裂纹长度４８０ｍｍ，为了尽可能在短时间内投入运行，根据现场实际情况和允许条件，决定采用焊接方法进行修复。

１焊前准备１．１清洗处理该齿轮较大，关联零件较多，为了不影响正常牛产并节省时间，决定在现场修复。

用卷扬机或人工盘车方式控制转动，将磨煤机内钢球排出，拆除齿轮防护罩等零件，转动齿轮使需补焊的齿牙处于方便施焊的平焊位置，两侧搭好脚手架，并将齿牙周围的油污清洗干净。

１．２固定止裂将裂纹齿接触面上、下端面齿根部分及相联齿顶用拉筋和齿形定位块固定，以防止在焊接和加热过程中产生过大的变形。

在裂纹的两头先用（ｂ６ｍｍ钻头打止裂孔，止裂７Ｌ打在裂纹尖端前５ｍｍ处，防止裂纹扩展。

１．３预热气刨广东省韶关发电厂（５１２１３２）谢伟东预热８０～１００ｏＣ，用碳弧气刨的方法将裂纹至齿顶处全部刨去。

气刨时控制好温度，最高不得超过２００℃，然后进行打磨，去除碳结层。

１．４检测补焊处应平整光滑，不得有尖角，尽量ｕ形过渡。

进行玎和ＭＴ检测，焊接面不得有影响焊接质量的缺陷存在，两侧２０ｍｍ范围内不得有油、水、铁锈及杂质。

２焊接修复工艺？２１焊接主体材料的选择由于磨煤机的齿轮在运行当中承受交变载荷，因此选择抗裂性较好、熔敷金属强度较高的Ａ４０７焊条作为基层，抗拉强度为５５０～６００ＭＰａ，焊缝金属具有较高的塑性和韧性。

．２．２齿面焊接材料的选择最后一层盖面选用与磨煤机齿面强度和硬度相仿的Ｊ６０７焊条，不至于同其它齿接触时硬度相差太大，另外在手工修复齿形精度时低合金结构钢容易磨、削。

２．３焊条准备按焊条使用说明书要求，将Ｊ６０７焊条经３５０℃烘干Ｉｈ，Ａ４０７焊前焊条经２５０℃烘干ｌｈ，保温１５０℃，取出后存放在保温筒内，焊接工艺参数见表１。

齿轮修复工艺的研究[摘要]齿轮在各种机器设备中得到广泛使用，受损齿轮的修复对提高生产效率，降低生产成本有着重要的意义，下面仅按齿轮的不同损伤模式，分别介绍对其修复的方法。

[关键词]齿轮修复工艺堆焊1轮齿表面损伤的修复方法1.1端面换向法修复齿轮对于齿面局部(例如一端)磨损或单工作面磨损(单向转动)的齿轮，在结构上磨损齿轮若为轴向中心平面对称时，采用端面换向(轴向调头)法修理，是经济与合适的。

例如，某些变速箱齿轮，由于经常换挡变速，其轮齿一端常出现冲击磨损，如齿轮为轴向对称结构，可调头使用，并改善冲击程度。

某些齿轮在设计时已考虑到了其局部(偏于一端)以及单工作面磨损后，便于换向修理的特殊要求。

1.2堆焊法修复齿轮齿轮磨损严重和发生严重点蚀或剥落时，可考虑用堆焊法修复。

通常，对尺寸较大而且重要齿轮的损伤用堆焊法可获得重大经济效益，并且还可尽快恢复生产。

齿轮堆焊的工艺为：焊前退火→清洗一施焊一机械加工一热处理一精加工。

(1)焊前退火其目的是为了减少齿轮内部的残余应力、细化晶粒、降低硬度便于加工，并改善组织为后续工艺准备条件。

其方法是将齿轮缓慢、均匀地加热和冷却，具体规范是升温到500℃、保温1 h后以100℃/h的速度升温到750℃、保温1.5 h再以150℃/h的速度升温到退火温度、保温2 h后冷却。

不同材质的齿轮的退火温度为防止表面氧化，加热宜放在装有木炭粉、细砂、云母屑或石灰等的退火箱中进行，而冷却可随炉或埋在干燥的黄砂或煤灰中进行。

(2)清洗其目的是减少气孔、氧化和夹渣等缺陷，并保证堆焊层的结合强度以提高焊修质量，故焊前需清洗齿轮表面的油污、锈蚀和氧化物。

其方法是：首先用汽油或70～80℃的10%氢氧化钠水溶液清洗，然后用清水洗刷；也可用钢丝刷、刮刀、砂布或砂轮彻底打磨待焊部位的毛刺、锈蚀、点蚀和剥落坑，使之露出新的金属光泽。

(3)施焊堆焊用电焊条直径可工艺选取。

焊补用钢丝及焊药，主要取决于待焊齿轮轮齿的材质。