Как да подравните обиколна предавка и пиньон на топкова мелница: Техническо ръководство стъпка по стъпка

Обиколното зъбно колело и зъбно колело на топкова мелница, които не са подравнени, не просто се износват по-бързо - те се унищожават взаимно. Натовареният по ръба контакт на зъбите концентрира пълната предавана сила върху част от наличната повърхност на зъба, умножавайки контактното напрежение с коефициент от три до пет в сравнение с правилно подравнени зъбни колела. Резултатът е ускорено образуване на вдлъбнатини, разцепване и в крайна сметка счупване на зъб – режим на повреда, който може да отпише обиколно зъбно колело на стойност $200 000–$800 000 и да спре концентратор или циментов завод за четири до осем седмици.

И все пак несъответствието на обиколката е една от най-честите предотвратими повреди в тежката промишленост. Основната причина почти никога не е производствен дефект в самата предавка. Почти винаги е резултат от неправилна първоначална инсталация, неадекватна проверка след инсталация или отклонение на центровката, което не е открито и коригирано по време на рутинната поддръжка.

Това ръководство предоставя пълната техническа процедура за подравняване на обиколно зъбно колело и зъбно колело на топкова мелница — от проверка преди центриране през измерване на хлабината, анализ на модела на контакт на зъбите, корекция на биене и окончателна проверка. Той е написан за инженери по поддръжката и професионалисти по надеждност, които се нуждаят от действащи, доказани на място процедури, а не от общи принципи.

Защо подравняването на обиколката и пиньона е уникално предизвикателство

Подравняването на обиколното зъбно колело и пиньона на топкова мелница представлява предизвикателство, което не съществува при центроването на конвенционалната скоростна кутия:

Мащаб. Голямо зъбно колело на топкова мелница може да бъде с диаметър 8–12 метра, тегло 30–80 тона и модул 30–50. В този мащаб дори 1 mm позиционна грешка в корпуса на лагера на зъбното колело води до изместване на контакта на зъбите, което би било катастрофално при по-малък комплект зъбни колела. [1]

Топлинна и структурна гъвкавост. Корпусът на мелницата не е твърдо тяло. Той се отклонява под тежестта на заряда, термично се разширява по време на работа и може да развие овалност на корпуса с течение на времето. Всички тези ефекти променят позицията на обиколното зъбно колело спрямо зъбното колело, след като мелницата започне да работи — което означава, че перфектното центриране при студено не гарантира правилно центриране при горещо.

Сегментирана конструкция на зъбното колело. Повечето големи обиколни зъбни колела на топкова мелница се произвеждат в два или четири сегмента, завинтени заедно към корпуса на мелницата. Сегментните съединения въвеждат възможност за стъпкови грешки (радиални и аксиални прекъсвания на повърхностите на ставите), които трябва да бъдат измерени и коригирани, преди подравняването да има смисъл.

Задвижвания с двоен пиньон. Много големи мелници използват две зъбни колела, задвижващи една обиколна предавка, по една от всяка страна. В тази конфигурация споделянето на натоварването между двете зъбни колела зависи критично от подравняването — неправилно подравнено зъбно колело ще носи непропорционално натоварване, ускорявайки износването му, докато другото зъбно колело е недостатъчно натоварено.

Разбирането на тези предизвикателства е от съществено значение за правилното тълкуване на резултатите от измерванията и за определяне на реалистични цели за подравняване.

Основни инструменти и оборудване

Преди да започнете каквато и да е работа по подравняване на обиколката, потвърдете, че следните инструменти и оборудване са налични и калибрирани:

Измервателни уреди:

• Индикатори за тестване на циферблата (DTI) с магнитни основни стойки — минимална разделителна способност 0,01 mm, обхват 0–10 mm

• Комплект щуп — обхват 0,05–3,00 mm, калибриран

• Външен микрометър или нониус — за измерване на дебелината на зъбите

• Лазерна система за подравняване или тотална станция (за големи мелници, където обхватът на циферблатния индикатор е недостатъчен)

• Инженерно синьо (маркираща смес) и четка — за оценка на модела на контакт на зъбите

• Инфрачервен термометър — за следене на температурата на лагера по време на разработка

Оборудване:

• Хидравлично оборудване за повдигане — за регулиране на корпуса на пиньонните лагери

• Прецизна подложка — неръждаема стомана, диапазон 0,05–5,00 mm

• Динамометрични ключове — за болтове на сегментите на обиколните зъбни колела и болтове за закрепване на лагери на зъбно колело

• Задвижване с бавна скорост (блокираща предавка) — от съществено значение за въртене на мелницата при контролирани условия по време на подравняване

Документация:

• Общ чертеж на мелницата, показващ номиналното централно разстояние, спецификацията на хлабината и обхвата на регулиране на корпуса на пиньонния лагер

• Чертеж за производство на обиколка, показващ профила на зъба, модула, ъгъла на натиск и ширината на лицето

• Предишни записи за подравняване (ако има такива) — за сравнение на тенденции

Фаза 1: Инспекция преди центровката

Никога не започвайте работа по регулиране на обиколно зъбно колело и зъбно колело, без първо да сте завършили задълбочена инспекция преди центровката. Опитът да подравните компоненти, които имат основни дефекти, ще доведе до неправилни резултати и може да причини допълнителни щети.

1.1 Съвместна проверка на сегмента на обиколката

За сегментирани обиколни зъбни колела, проверете всички повърхности на сегментните съединения:

Проверка на въртящия момент на болтовете: Проверете дали всички болтове на сегментните съединения са затегнати до определената стойност. Съединенията с недостатъчен въртящ момент позволяват на сегментите да се изместват един спрямо друг при натоварване, което прави невъзможно стабилното подравняване. Стойностите на въртящия момент са посочени на чертежа на зъбното колело — типичните стойности за шарнирни зъбни колела с голяма обиколка са 800–2000 Nm в зависимост от размера на болта.

Грешка в стъпката при повърхностите на съединението: С помощта на циферблатен индикатор, монтиран на фиксирана референтна точка (не на черупката на мелницата), измерете радиалната и аксиалната стъпка на всяко сегментно съединение, докато мелницата се върти бавно през съединението. Грешка в стъпката, по-голяма от 0,3 mm в кръга на стъпката, показва, че повърхностите на съединението не са правилно подравнени — това трябва да се коригира, преди да продължите. [1]

Междината на лицевата страна на фугата: Проверете повърхностите на фугата на сегмента визуално и с измервателни уреди за луфтове. Всяка празнина, по-голяма от 0,1 мм, показва, че съединението не е напълно поставено — проверете отново въртящия момент на болта и състоянието на повърхността на съединението.

1.2 Проверка на монтажа на обиколката

Състояние на пружинна плоча или тангенциален болт: Повечето обиколни зъбни колела са монтирани към черупката на мелницата чрез пружинни плочи или тангенциални болтове, които позволяват на зъбното колело да се движи леко спрямо черупката (поемайки диференциалното термично разширение). Проверете всички пружинни плочи за пукнатини, деформация или разхлабване. Повредените пружинни пластини карат зъбното колело да измества позицията си по време на работа, което прави невъзможно стабилното центриране.

Състояние на фланеца на корпуса: Проверете фланеца на корпуса на мелницата (монтажната повърхност за зъбното колело) за корозия, деформация или отломки. Фланецът трябва да е чист и плосък — всякакви високи петна ще доведат до движение на зъбното колело с аксиално колебание (челно биене), което не може да бъде коригирано само чрез регулиране на зъбно колело.

1.3 Оценка на състоянието на зъбната повърхност

Преди да измерите подравняването, проверете зъбните повърхности както на обиколката, така и на зъбното колело за:

• Вдлъбнатини и разцепване: Обърнете внимание на местоположението и разпределението – вдлъбнатините са концентрирани по върховете на зъбите, корените или единия край на лицето? Моделът разкрива естеството на несъответствието.

• Набраздяване и надраскване: Показва неизправност на смазването или прекомерна скорост на плъзгане поради неправилно центриране.

• Пластична деформация (назъбване): Показва претоварване — материалът на зъба е поддал при контактно напрежение.

• Счупване на зъб: Всички счупени зъби трябва да бъдат документирани и оценени за първопричина, преди да се пристъпи към подравняване.

Тълкуване на моделите на износване преди подравняване: Износването, концентрирано в единия край на челната страна на зъба (натоварване на ръба), потвърждава аксиално отклонение. Износването, концентрирано върху върховете на зъбите, показва прекомерна хлабина или неправилен профил на зъбите. Износването, концентрирано в корените на зъбите, показва недостатъчна хлабина или грешка в профила. Тези модели насочват къде да фокусирате корекциите на подравняването.

1.4 Проверка на състоянието на лагера на пиньона

Проверете температурите на лагерите на зъбното колело (трябва да са с нормална работна температура, а не повишени) и се вслушайте за необичаен шум. Проверете за разхлабване на придържащите болтове на корпуса на лагера. Зъбно колело, работещо върху повреден лагер, не може да бъде правилно подравнено — първо трябва да се смени лагерът.

Фаза 2: Измерване на обиколката на предавката

Биенето на обиколката на зъбното колело — отклонението на зъбното колело от истинското кръгово въртене около оста на мелницата — е измерването на основата за всички последващи работи по подравняване. Всички останали параметри за подравняване са безсмислени, ако оттичането не е първо количествено определено и, когато е възможно, коригирано. [2]

2.1 Измерване на радиално биене

Настройка: Монтирайте циферблатен индикатор върху твърда, фиксирана опора (не върху корпуса на мелницата или друг компонент, който се върти с мелницата). Позиционирайте върха на индикатора така, че да контактува с върховете на зъбите на зъбното колело (външен диаметър) или, за предпочитане, с цилиндъра на стъпката на зъбното колело, ако е налична референтна повърхност.

Процедура:

1. Завъртете мелницата бавно, като използвате блокиращото зъбно колело — поне един пълен оборот

2. Записвайте показанията на индикатора на циферблата на всеки 10–15° завъртане (24–36 показания на оборот)

3. Маркирайте ъгловото положение на максималните и минималните показания на предавката

4. Изчислете общото радиално биене = максимално показание − минимално показание

Критерии за приемане:

• Отлично: ≤ 0,5 mm TIR (общо показание на индикатора)

• Допустимо: 0,5–1,5 mm TIR

• Внимание: 1,5–3,0 mm TIR — проучете причината; коригирайте, ако е възможно

• Неприемливо: > 3,0 mm TIR — трябва да се коригира, преди да продължите с регулирането на пиньона

Причини за прекомерно радиално биене:

• Грешки в сегментиране на съвместни стъпки (най-често срещани)

• Неправилно монтиране на зъбно колело към фланеца на корпуса

• Овалност на черупката, която води до некръгъл диаметър на монтиране на зъбното колело

• Грешка при производство на зъбни колела (рядко срещана при качествено произведени зъбни колела)

2.2 Измерване на аксиално биене (челно биене).

Настройка: Преместете циферблатния индикатор, за да се свърже с лицето на зъбното колело — страничната повърхност на зъбното колело, възможно най-близо до цилиндъра на стъпката.

Процедура: Същата процедура на въртене като радиалното отклонение — записвайте показанията на всеки 10–15° през един пълен оборот.

Критерии за приемане:

• Отличен: ≤ 0,5 mm TIR

• Допустимо: 0,5–1,0 mm TIR

• Внимание: 1,0–2,0 mm TIR

• Неприемливо: > 2,0 mm TIR — кара зъбното колело да се клати аксиално, задвижвайки пиньона навътре и извън правилната мрежа с всяко завъртане

Причини за прекомерно аксиално биене:

• Фланецът на корпуса не е перпендикулярен на оста на мелницата

• Отломки или високи петна върху монтажната повърхност на фланеца на корпуса

• Грешки на стъпката на сегментната става в аксиална посока

• Повредени или липсващи пружинни плочи, причиняващи неравномерно поставяне на предавката

2.3 Корекция на биене

Ако биенето надвишава допустимите граници, подходът за коригиране зависи от причината:

• Грешки в стъпалата на сегментните съединения: Регулирайте подложките на сегментните съединения (ако проектът позволява) или обработете повърхностите на съединенията машинно. Това изисква специализирано оборудване и трябва да се извърши от производителя на оборудването или квалифициран сервизен доставчик.

• Проблеми с фланеца на корпуса: Обработете лицето на фланеца, за да възстановите плоскостта и перпендикулярността. Това е голяма интервенция, изискваща спиране на мелницата и специализирано машинно оборудване.

• Проблеми с пружинната плоча: Сменете повредените пружинни плочи и проверете отново.

Важно: Ако биенето не може да бъде коригирано до приемливи граници, последващите измервания на центровката трябва да отчетат вариацията на биенето. Зъбното колело трябва да бъде позиционирано така, че да дава правилна центровка при средната позиция на предавката, а спецификацията на хлабината трябва да бъде разширена, за да поеме вариацията на биенето.

Фаза 3: Измерване и регулиране на хлабината

Хлабината — хлабината между страните на незадвижващите зъбци на зацепващата зъбна двойка — е най-често измерваният и най-често погрешно разбираният параметър за подравняване в задвижващите зъбни колела.

3.1 Каква е правилната хлабина?

Луфтът изпълнява три основни функции:

1. Предотвратява намесата на зъбите — позволява термично разширение на зъбното колело и пиньона, без зъбите да се заключват заедно

2. Осигурява място за смазочния филм — смазката, която предотвратява контакта метал с метал върху страните на зъбите, се нуждае от пространство, за да се образува

3. Побира производствените допуски - малки грешки в разстоянието между зъбите и профила се абсорбират от хлабината

Изчисляване на целевата реакция:

За големи модулни задвижвания с отворена обиколка, целевият хлабина обикновено се посочва на чертежа на зъбното колело. Като обща справка, следната формула е широко използвана в индустрията:

$$j_{min} = 0,03 imes m_n$$

$$j_{max} = 0,05 imes m_n$$

Където $$m_n$$ е нормалният модул в милиметри.

Пример: За модул 40 обиколка:

• Минимална хлабина: $$0,03 imes 40 = 1,2 ext{ mm}$$

• Максимална хлабина: $$0,05 imes 40 = 2,0 ext{ mm}$$

Винаги проверявайте спрямо конкретния чертеж на зъбно колело — някои производители определят различни диапазони на хлабина въз основа на техния дизайн на профила на зъбите.

3.2 Измерване на хлабината с измервателни уреди

Процедура:

1. Завъртете мелницата, за да позиционирате точката на зъбната мрежа на най-достъпното място (обикновено отстрани на мелницата, на позиция 3 часа или 9 часа)

2. Когато мелницата е неподвижна и задвижването е заключено, поставете измервателни уреди между незадвижващите страни на зацепваща зъбна двойка

3. Изберете най-дебелата комбинация от измервателни уреди, която се плъзга през пролуката с леко съпротивление - това е хлабината в тази точка

4. Запишете измерването и ъгловото положение на обиколката

5. Завъртете мелницата, за да поставите следващата точка на измерване в позиция — измервайте на минимум 4 позиции, разположени на еднакво разстояние около обиколката на зъбното колело (0°, 90°, 180°, 270°)

6. За сегментирано зъбно колело също измервайте непосредствено преди и след всяко сегментно съединение

Тълкуване на вариацията на обратната реакция:

• Промяна на хлабината около обиколката = радиално биене на околовръстното зъбно колело

• Ако максимален луфт − минимален луфт ≈ 2 × радиално биене: това е очаквано и правилно

• Ако вариацията надвишава 2 × измереното биене: проучете за грешки в сегментните съединения или разхлабване на лагера на пиньона

3.3 Регулиране на хлабината

Хлабината се регулира чрез преместване на корпуса на пиньонния лагер радиално към или далеч от центъра на обиколното зъбно колело:

• Твърде много хлабина (централното разстояние е твърде голямо): Преместете корпуса на лагера на зъбното колело към околовръстното зъбно колело. Отстранете подложките под основата на корпуса на лагера или регулирайте винтовете за радиално позициониране, ако има такива.

• Твърде малка хлабина (централното разстояние е твърде малко): Преместете корпуса на лагера на зъбното колело далеч от околовръстното зъбно колело. Добавете подложки под основата на корпуса на лагера.

Насоки за увеличаване на корекцията:

• 1 мм радиално движение на пиньона променя хлабината с приблизително $$2 imes sin(alpha)$$, където $$alpha$$ е ъгълът на натиск

• За предавка с ъгъл на натиск 20°: 1 mm радиално движение ≈ 0,68 mm промяна на хлабината

• За предавка с ъгъл на натиск от 25°: 1 mm радиално движение ≈ 0,85 mm промяна на хлабината

Направете корекции на малки стъпки (максимум 0,5–1,0 mm на корекция) и измервайте отново след всяка корекция.

Фаза 4: Анализ на контактния модел на зъбите

Измерването на хлабината потвърждава, че централното разстояние е правилно, но не ви казва нищо за това дали осите на зъбните колела са успоредни или дали контактът е разпределен правилно по повърхността на зъба. Анализът на модела на контакт на зъбите е окончателният тест за подравняването на обиколката и пиньона.

4.1 Нанасяне на смес за маркиране

Процедура:

1. Почистете старателно зъбните повърхности както на обиколното зъбно колело, така и на зъбното колело — отстранете цялата смазка, грес и остатъци от поне 10 последователни зъба на всеки компонент

2. Нанесете тънък, равномерен слой инженерно синьо (пруско синьо маркиращо съединение) само върху зъбите на пиньона — 6–10 последователни зъба

3. Нанесете сместа с четка или валяк, за да постигнете равномерен филм с дебелина приблизително 0,05–0,10 mm — твърде дебелата дава подвеждащ модел; твърде тънката дава недостатъчен трансфер

4. Завъртете мелницата бавно през маркираните зъби, като използвате блокиращото зъбно колело - едно преминаване през мрежата е достатъчно

5. Разгледайте модела на прехвърляне върху зъбите на обиколното зъбно колело — синьото, прехвърлено от пиньона, показва действителната контактна зона

4.2 Тълкуване на модела на контакт

Моделът на контакта ви казва всичко за състоянието на подравняване. Научете се да го четете правилно:

✅ Правилно подравняване — идеален модел на контакт:

• Контактът покрива 70–80% от ширината на лицето на зъба

• Контактът е центриран върху лицето на зъба (не е изместен към двата края)

• Контактът се простира от приблизително 30% височина на зъбите до 70% височина на зъбите (центрирано върху линията на стъпката)

• Моделът е равномерен — няма изолирани високи петна или пропуски в контактната зона

❌ Моделът е изместен към единия край на лицето на зъба (натоварване на ръба):

• Контактът е концентриран в задвижващия или незадвижващия край на зъба

• Показва аксиално отклонение — оста на пиньона не е успоредна на оста на обхватното зъбно колело в аксиалната равнина

• Корекция: Регулирайте аксиалната позиция на един корпус на лагера на зъбно колело (преместете единия край на вала на зъбното колело аксиално), за да поставите осите в паралелно подравняване

❌ Шарка, концентрирана върху върховете на зъбите:

• Контакт върху добавката (върха) на зъбите на задвижващото зъбно колело

• Показва прекомерно централно разстояние (твърде много луфт) или грешка в профила

• Корекция: Ако хлабината е в рамките на спецификацията, профилът може да е износен — оценете дебелината на зъбите. Ако луфтът е прекомерен, намалете централното разстояние.

❌ Шарка, концентрирана в корените на зъбите:

• Контакт върху дедендума (корена) на зъбите на задвижващото зъбно колело

• Показва недостатъчно централно разстояние (твърде малък луфт) или грешка в профила

• Корекция: Увеличете централното разстояние, за да постигнете правилна хлабина. Проверете за смущения.

❌ Диагонален контактен модел:

• Контактната лента минава диагонално през лицето на зъба

• Показва комбинирана радиална и аксиална несъосност — оста на пиньона е изкривена спрямо оста на обхватното зъбно колело в двете равнини едновременно

• Корекция: Изисква едновременно регулиране както на радиалната позиция, така и на аксиалния паралелизъм - най-сложното условие за подравняване

❌ Прекъснат или петнист контакт:

• Контактът изглежда като изолирани петна, а не като непрекъсната лента

• Показва повърхностни неравности — високи петна по страните на зъбите от производствена грешка, предишни повреди или неравномерно износване

• Корекция: Ако зъбното колело е ново, свържете се с производителя. Ако екипировката е износена, високите места може да се наложи да се коригират от квалифициран специалист по екипировка.

4.3 Количествено определяне на покритието на модела на контакт

След като интерпретирате качествено модела, определете количествено покритието на контакта:

$$ ext{Коефициент на лицев контакт} = rac{ ext{Контактна ширина (mm)}}{ ext{Обща лицева ширина (mm)}} imes 100%$$

Минимално приемливо съотношение на контакт с лицето:

• Нова инсталация: ≥ 70%

• Период на разработка (първите 500 часа): ≥ 50% (контактът ще се подобри с навлизането на повърхностите)

• Установена работа: ≥ 60% (известно износване на високи петна е нормално и приемливо)

Ако коефициентът на лицев контакт е под 50% при нова инсталация, не преминавайте към работа с пълно натоварване — зъбното колело не е правилно подравнено и повредата ще настъпи бързо.

Фаза 5: Процедура за регулиране на корпуса на пиньонния лагер

С данните от измерванията от фази 2–4 вече имате пълна картина на състоянието на подравняване. Тази фаза обхваща физическата процедура за регулиране на корпуса на лагера на зъбното колело.

5.1 Разбиране на степените на свобода на регулиране

Корпусът на пиньонния лагер обикновено има четири степени на свобода на регулиране:

За мелници с двоен пиньон всяко зъбно колело има собствен лагерен корпус със същите четири степени на свобода — плюс допълнителното изискване и двата пиньона да споделят натоварването по равно.

5.2 Последователност на настройка

Винаги следвайте тази последователност - коригирането в грешен ред създава взаимодействия, които затрудняват конвергенцията:

Стъпка 1: Първо коригирайте аксиалното биене на околовръстното зъбно колело

Ако аксиалното биене надвишава 1,0 mm TIR, отстранете основната причина (пружинни плочи, състояние на фланеца), преди да регулирате зъбното колело. Зъбно колело, правилно подравнено към клатещо се зъбно колело, ще бъде неправилно подравнено, след като клатенето бъде коригирано.

Стъпка 2: Задайте приблизителна радиална позиция (люфт)

Регулирайте радиалната позиция на пиньона, за да постигнете луфт в средата на определения диапазон. Това е груба настройка — ще я прецизирате, след като зададете модела на контакта.

Стъпка 3: Задаване на аксиален паралелизъм (изместване на края на шаблона на контакт)

Ако шаблонът на контакт е изместен към единия край на зъбната повърхност, регулирайте аксиалната позиция на съответния край на корпуса на лагера на пиньон:

• Схемата е изместена към задвижващия край : преместете корпуса на лагера от задвижващия край аксиално настрани от зъбното колело (или преместете незадвижващия край към зъбното колело)

• Моделът е изместен към незадвижващия край : противоположна настройка

• Стъпка на настройка: 0,5–1,0 mm на стъпка; нанесете повторно смес за маркиране и проверявайте отново след всяко регулиране

Стъпка 4: Прецизирайте радиалната позиция

След коригиране на аксиалния паралелизъм, измерете отново хлабината — аксиалната настройка може леко да е променила ефективното централно разстояние. Усъвършенствайте радиалната позиция, за да върнете обратната реакция към целевата стойност.

Стъпка 5: Проверете шаблона за контакт

Нанесете прясна смес за маркиране и проверете отново шарката на контакта. Шаблонът вече трябва да показва центриран контакт, покриващ ≥ 70% от ширината на лицето. Ако не, определете кой режим на неподравняване остава и повторете съответната настройка.

Стъпка 6: Проверете и затегнете всички крепежни елементи

След постигане на правилно подравняване, затегнете всички придържащи болтове на корпуса на пиньонния лагер според спецификацията. Проверете отново хлабината след затягане - затягането на болтовете може леко да измести корпуса.

5.3 Процедура за поставяне на подложки за регулиране на корпуса на лагера

Радиална настройка (подложки под основата на корпуса на лагера):

1. Изчислете необходимата промяна на подложката от измерването на хлабината

2. Разхлабете (не отстранявайте) задържащите болтове на корпуса на лагера

3. Използвайте хидравлични крикове, за да повдигнете леко корпуса на лагера — достатъчно, за да премахнете/добавите подложки

4. Отстранете или добавете подложка, за да постигнете изчислената промяна на позицията

5. Спуснете корпуса върху подложките и затегнете придържащите болтове

6. Измерете отново хлабината преди окончателното затягане

Указания за избор на подложка:

• Използвайте подложка от неръждаема стомана — не използвайте меки метали (мед, алуминий), които ще пълзят при натоварване

• Използвайте минималния брой подложки - купчина от много тънки подложки е по-малко стабилна от по-малко дебели подложки

• Уверете се, че подложките покриват поне 80% от площта на основата на корпуса на лагера — не използвайте малки подложки, които концентрират натоварването

Фаза 6: Проверка при въвеждане и текущ мониторинг

Правилното статично подравняване не гарантира правилно динамично подравняване. Мелницата трябва да работи при контролирани условия, за да се провери дали подравняването се поддържа при работно натоварване и температура.

6.1 Първоначална процедура за разработка

Етап 1: Работа без товар (празна мелница), 2–4 часа

• Стартирайте мелницата с намалена скорост (50% от нормалната работна скорост, ако е налично задвижване с променлива скорост)

• Наблюдавайте температурите на лагерите на зъбно колело на всеки 15 минути — трябва да се стабилизират под 65°C

• Слушайте за необичаен шум - щракане, скърцане или периодични звуци от удар показват намеса на зъбите или проблеми с контакта

• След 1 час спрете и проверете отново модела на контакт на зъба — контактът при вкарване трябва да покаже подобрение спрямо статичния модел

Етап 2: Работа с частично натоварване, 8–24 часа

• Заредете мелницата до 30–50% от нормалното зареждане на топката

• Работете с нормална работна скорост

• Следете непрекъснато температурите на лагерите

• След 8 часа спрете и проверете зъбните повърхности — потърсете доказателства за правилен контакт (полирана контактна лента) и липса на дистрес (набраздяване, хлътване)

Етап 3: Работа при пълно натоварване, 48–72 часа

• Заредете до нормално работно ниво

• Следете температурите на лагерите и нивата на вибрации

• След 48 часа спрете и извършете пълна повторна проверка на подравняването — измерете хлабината на 4 позиции и нанесете отново смес за маркиране за проверка на контактния модел

• Документирайте всички измервания като основа за справка за бъдеща поддръжка [3]

6.2 График за наблюдение на центровката

Подравняването на обиколката не е еднократна дейност. Създайте редовен график за наблюдение:

6.3 Ключови индикатори за развитие на несъответствие

Обучете вашите оператори и екип по поддръжката да разпознават тези ранни предупредителни знаци:

• Увеличаване на вибрациите в края на задвижването на мелницата — особено при честотата на зацепване на зъбното колело (обороти в минута на вала × брой зъби на пиньона)

• Повишаване на температурата на лагера на пиньона - особено ако единият лагер е по-горещ от другия на същия вал на пиньона

• Необичаен шум — периодично 'тракане' или 'туп' при всяко завъртане на обиколното зъбно колело показва локален проблем (стъпка на сегментната става, повреден зъб или силно биене)

• Влошаване на състоянието на смазката — повишеното съдържание на метални частици в смазката на предавката показва ускорено износване на зъбите

• Видимо изместване на модела на износване — ако полираната контактна лента на зъбите се движи към единия край на лицето, се развива аксиално несъответствие

Често срещани грешки при подравняването на обиколката — и как да ги избегнете

Грешка 1: Подравняване на студа без отчитане на топлинния растеж

Корпусът на мелницата, зъбното колело и зъбното колело се разширяват топлинно, когато мелницата достигне работна температура. За голяма топкова мелница топлинното разширение на диаметъра на корпуса на мелницата може да измести централната позиция на обиколното зъбно колело с 1–3 mm спрямо студената позиция. Ако зъбното колело е подравнено към позицията на студена предавка, то ще бъде неправилно подравнено при работа.

Решение: Или извършете подравняване при работна температура (горещо подравняване, както е описано в това ръководство), или изчислете очакваното топлинно нарастване и съответно изместете предварително студеното подравняване. Термичното изместване трябва да се изчисли от материала на корпуса на мелницата (обикновено въглеродна стомана, коефициент на топлинно разширение ≈ 12 × 10⁻⁶ /°C) и очакваното повишаване на температурата.

Грешка 2: Измерване на хлабината само на една позиция

Измерването на луфт в една точка и обявяването на подравняването завършено е най-често срещаната грешка при подравняване. Луфтът варира по обиколката поради изтичане на предавката - може да се случи едно измерване да падне в максималната или минималната точка, което дава напълно подвеждаща картина на средното централно разстояние.

Решение: Винаги измервайте на минимум 4 позиции, 90° една от друга. Изчислете средната хлабина и вариацията. Средната стойност трябва да бъде в посочения диапазон; вариацията трябва да е в съответствие с измереното биене.

Грешка 3: Пренебрегване на състоянието на сегментната става преди подравняване

Опитът за подравняване на обиколно зъбно колело, което има разхлабени сегментни шарнирни болтове или грешки в стъпалата на шарнирните повърхности, е безполезен — позицията на зъбното колело се променя всеки път, когато шарнирът преминава през мрежата, което прави невъзможно стабилното центриране.

Решение: Винаги проверявайте и коригирайте състоянието на сегментната фуга като първа стъпка от всяка кампания за подравняване, преди да се предприемат други измервания.

Грешка 4: Прекомерно затягане на болтовете на корпуса на лагера преди окончателната проверка

Затягането на придържащите болтове на корпуса на пиньонния лагер до пълния въртящ момент, преди да се провери окончателната схема на контакт, е често срещана грешка, която губи време. Актът на затягане на болтовете може да измести позицията на корпуса с 0,2–0,5 mm, променяйки хлабината и потенциално модела на контакт.

Решение: Затегнете болтовете (затегнати на ръка плюс една четвърт оборот) за всички междинни измервания. Само въртящ момент до окончателната спецификация, след като и шаблонът на контакт, и хлабината са потвърдени правилни. След това проверете отново хлабината за последен път след затягане.

Кога да замените срещу повторно подравняване: Рамка за вземане на решения

Не всеки проблем с подравняването на обиколката на предавката може да бъде решен чрез регулиране на позицията на зъбното колело. Използвайте тази рамка за вземане на решения, за да определите правилния курс на действие:

Yile Machinery: Прецизно произведени обиколни зъбни колела, създадени за правилно подравняване

Обиколното зъбно колело може да бъде правилно подравнено само ако е правилно произведено. Грешки в размерите на зъбното колело — биене, грешка в разстоянието между зъбите, грешка в профила — създават проблеми с подравняването, които никаква настройка на пиньон не може да коригира напълно.

Yile Machinery произвежда тежкотоварни сегментирани обиколни зъбни колела за топкови мелници, SAG мелници и въртящи се пещи към следните стандарти за качество, които директно поддържат правилното подравняване на полето:

• Радиално биене на готово зъбно колело : ≤ 0,5 mm TIR (измерено на нашия прецизен вертикален струг преди изпращане)

• Аксиално биене на готово зъбно колело : ≤ 0,5 mm TIR

• Грешка на стъпка на сегментно съединение : ≤ 0,1 mm (контролирано чрез прецизна обработка на повърхностите на съединението като съвпадащ комплект)

• Грешка в разстоянието между зъбите : Съгласно DIN 3962 клас на точност 9 или по-добър

• Материал : ZG42CrMo легирана стомана, вакуумно дегазирана (VD), с пълен сертификат за химични и механични свойства

• NDT : 100% ултразвуково изследване (UT) + инспекция с магнитни частици (MT) на всички зони на корена на зъбите и области на сегментни стави

Всяко обиколно зъбно колело се доставя с пълен доклад за проверка на размерите — включително измервания на отклонение, данни за разстоянието между зъбите и измервания на стъпките на сегментните съединения — така че вашият екип за подравняване знае точно какво да очаква, преди зъбното колело да пристигне на място.

За сегментирани обиколни зъбни колела, изискващи монтаж на място без разглобяване на мелницата , ние произвеждаме съвпадащи сегментни комплекти с прецизно обработени повърхности на ставите и предоставяме пълни инструкции за монтаж.

Ние също произвеждаме съвпадащи пиньонни валове за задвижвания на топкова мелница и пещ — доставянето на зъбно колело и зъбно колело като съвпадащ, проверен комплект елиминира най-често срещания източник на затруднения при центроването: геометрична несъвместимост между зъбно колело и зъбно колело от различни производители.

Често задавани въпроси

В1: Каква е правилната хлабина за обиколно зъбно колело на топкова мелница?

Правилната хлабина зависи от зъбния модул. Общата индустриална насока е 0,03–0,05 × модул (нормално). Например, зъбно колело с обиколка на модул 36 трябва да има 1,08–1,80 mm луфт. Винаги проверявайте спрямо конкретния чертеж на зъбно колело — някои производители посочват различни стойности. Измерете на 4 позиции около обиколката и използвайте средната стойност; вариациите около обиколката отразяват изтичането на предавката, което е нормално и очаквано.

Q2: Колко често трябва да се измерва луфтът на обиколката на зъбното колело?

Измервайте хлабината най-малко на тримесечие и след всяко събитие по поддръжката, което може да повлияе на подравняването (работи по основата, смяна на лагери, ремонт на черупката на мелницата). Ако мелницата показва нарастващи вибрации или шум, измерете незабавно. Хлабината се увеличава с износването на зъбите — нормално е прогресивното увеличение с времето; внезапна голяма промяна показва проблем.

Q3: Нашият модел на контакт показва добро покритие в центъра, но лошо в двата края. какво значи това

Този модел на контакт 'пясъчен часовник' или 'само център' показва, че валът на зъбното колело се отклонява под натоварване, което води до контакт на зъбите само в средната точка на лицето. Това е структурен проблем — пиньонният вал е с недостатъчен размер за приложеното натоварване или обхватът на лагера е твърде широк. Корекциите на подравняването не могат да коригират това. Свържете се с производителя на оборудването или със специалист по съоръжения за оценка.

В4: Имаме мелница с двоен пиньон и едното зъбно колело работи много по-горещо от другото. Каква е причината?

Неравномерните температури на лагерите при задвижване с двоен пиньон почти винаги показват неравномерно разпределяне на натоварването - едно зъбно колело носи повече от 50% от общия въртящ момент на задвижването. Това се дължи на разликата в централното разстояние (луфт) между двете зъбни колела. Измерете хлабината на двете зъбни колела - тази, която работи по-горещо, обикновено ще има по-малка луфт (по-близо до предавката). Регулирайте по-горещото зъбно колело леко навън (увеличете хлабината му с 0,3–0,5 мм) и наблюдавайте температурите.

Q5: Колко време отнема пълното регулиране на предавката?

Пълна кампания за подравняване — включително предварителна инспекция, измерване на биене, измерване на хлабина, анализ на контактния модел, корекции и проверка на въвеждането — обикновено отнема 3–5 дни за мелница с един пиньон и 5–8 дни за мелница с двоен пиньон. Това предполага, че не е необходима голяма коригираща работа (корекция на фугата на сегмента, ремонт на основата). Планирайте съответно, когато планирате планирани спирания за поддръжка.

В6: Можем ли сами да извършим подравняването на обиколката или имаме нужда от специалист?

Процедурите за измерване, описани в това ръководство, могат да бъдат извършени от компетентен екип за поддръжка с правилните инструменти. Въпреки това, тълкуването на сложни контактни модели, диагностицирането на първопричините за прекомерно биене и управлението на разпределянето на натоварването с двоен пиньон изисква опит. За първоначално подравняване на монтажа или след смяна на зъбно колело, препоръчваме да ангажирате специалист поне за фазите на измерване и интерпретация, като вашият екип извършва физическите настройки под ръководството.

В7: Каква информация трябва да предоставя, за да получа оферта за резервна обиколна предавка на топкова мелница?

Осигурете: марка и модел на мелницата, външен диаметър на обиколното зъбно колело, брой зъби, модул, ширина на лицето, брой сегменти, клас на материала (ако е известен) и дали имате нужда от съвпадащо зъбно колело. Ако има чертежи, моля, включете ги. Ако не, можем да работим от ключови измерения. Контакт sales@yilemachinery.com — ние отговаряме на всички технически запитвания в рамките на 24 часа.

Получете експертна поддръжка за вашата топкова мелница

Независимо дали имате нужда от резервно зъбно колело, произведено по вашите чертежи, съвпадащ комплект зъбно колело и зъбно колело или техническа поддръжка за труден проблем с подравняването, инженерният екип на Yile Machinery е готов да ви помогне.

Имейл: jasmine@yileindustry.com

Изпратете вашето RFQ: www.yilemachinery.com/contactus.html

На всички технически запитвания се отговаря в рамките на 24 часа. За спешни ситуации на повреда маркирайте съобщението си 'СПЕШНО' за отговор в същия работен ден.

Свързани продукти и ресурси

• Тежкотоварни обиколни зъбни колела за топкови мелници, пещи и сушилни — ZG42CrMo

• Сегментирани обиколни зъбни колела и разделени зъбни колела с голям диаметър

• Прецизно ковани стоманени зъбни колела и пиньонни валове

• Обиколка за ротационна пещ срещу топкова мелница — Ръководство за избор

• Как да изберем производител на обиколка

• Ръководство за поле за подравняване на ротационна пещ

• Пръстени от лята стомана за въртящи се пещи

• Лагери на въртяща се пещ

• Решения за минната и циментовата промишленост

• Пълна продуктова гама зъбни колела и пиньони