著者: Lily Wang 出版時間: 2026-06-08 起源: イル機械
目次
ボールミルのガースギアとピニオンの位置がずれていると、摩耗が早くなるだけでなく、お互いに破壊し合います。エッジロード歯接触では、伝達される力のすべてが利用可能な歯面の一部に集中し、正しく位置合わせされた歯車と比較して接触応力が 3 ～ 5 倍になります。その結果、ピッチング、剥離が加速され、最終的には歯の破折が発生します。この故障モードでは、20 万ドルから 80 万ドル相当のガースギアが償却され、濃縮機やセメント工場が 4 ～ 8 週間停止する可能性があります。
しかし、ガースギアのミスアライメントは、重工業において最も一般的な予防可能な故障の 1 つです。根本原因がギア自体の製造上の欠陥であることはほとんどありません。これは、ほとんどの場合、初期の取り付けが間違っていたこと、取り付け後の検証が不十分であったこと、または日常のメンテナンス中に検出および修正されなかった位置合わせのドリフトが原因で発生します。
このガイドでは、アライメント前の検査からバックラッシュ測定、歯の接触パターン分析、振れ補正、最終検証に至るまで、ボールミルのガースギヤとピニオンをアライメントするための完全な技術手順を説明します。これは、一般原則ではなく実用的で現場で実証済みの手順を必要とするメンテナンス エンジニアや信頼性の専門家向けに書かれています。
ボールミルのガースギアとピニオンの位置合わせには、従来のギアボックスの位置合わせには存在しない課題が存在します。
規模。 大型のボールミル外周ギアは、直径 8 ～ 12 メートル、重量 30 ～ 80 トン、モジュール 30 ～ 50 のものもあります。このスケールでは、ピニオン ベアリング ハウジングの 1 mm の位置誤差でも、より小さいギア セットでは致命的な歯接触のずれが生じます。
熱的および構造的な柔軟性。 ミル シェルは剛体ではありません。装薬の重量でたわみ、動作中に熱膨張し、時間の経過とともにシェルが楕円形になる可能性があります。これらの影響はすべて、ミルの稼働開始後にピニオンに対するガース ギアの位置を変化させます。つまり、完全なコールド アライメントが正しいホット アライメントを保証するわけではありません。
分割されたギア構造。 ほとんどの大型ボールミルガースギアは 2 つまたは 4 つのセグメントで製造され、ミルシェルにボルトで固定されています。セグメントジョイントでは、ステップエラー (ジョイント面での半径方向および軸方向の不連続性) が発生する可能性があり、位置合わせを意味のあるものにする前に、このエラーを測定して修正する必要があります。
デュアルピニオンドライブ。 多くの大型ミルは、両側に 1 つずつ、1 つのガース ギアを駆動する 2 つのピニオンを使用します。この構成では、2 つのピニオン間の荷重分担はアライメントに大きく依存します。アライメントがずれているピニオンには不均衡な荷重がかかり、もう一方のピニオンの負荷が低いときに摩耗が加速します。
これらの課題を理解することは、測定結果を正しく解釈し、現実的な位置合わせ目標を設定するために不可欠です。
ガースギアの調整作業を開始する前に、次の機器および装置が利用可能であり、校正されていることを確認してください。
測定器：
磁気ベーススタンド付きダイヤルテストインジケーター (DTI) — 最小分解能 0.01mm、範囲 0 ～ 10mm
すきまゲージ セット — 範囲 0.05 ～ 3.00mm、校正済み
外側マイクロメーターまたはノギス - 歯の厚さ測定用
レーザーアライメントシステムまたはトータルステーション（ダイヤルインジケーターが届かない大型工場向け）
エンジニアブルー (マーキングコンパウンド) とブラシ — 歯の接触パターンの評価用
赤外線温度計 — ならし運転中のベアリング温度監視用
装置：
油圧ジャッキ装置 — ピニオンベアリングハウジング調整用
精密シムストック — ステンレス鋼、範囲 0.05 ～ 5.00mm
トルクレンチ - ガースギアセグメントボルトおよびピニオンベアリング押さえボルト用
低速ドライブ (バーリングギア) — アライメント中に制御された条件下でミルを回転させるために不可欠です
ドキュメント:
公称中心距離、バックラッシ仕様、ピニオンベアリングハウジングの調整範囲を示すミル全体配置図
歯形、モジュール、圧力角、歯幅を示すガースギヤ製造図
以前のアラインメント レコード (利用可能な場合) — 傾向比較用
事前の徹底的なアライメント検査を完了することなく、ガースギヤとピニオンのアライメント作業を決して開始しないでください。根本的な欠陥があるコンポーネントを位置合わせしようとすると、不正確な結果が生成され、さらなる損傷を引き起こす可能性があります。
セグメント化されたガースギアの場合は、すべてのセグメントの接合面を検査します。
ボルトトルクの検証: すべてのセグメントジョイントボルトが指定された値のトルクで締め付けられていることを確認します。ジョイントのトルクが不足していると、負荷がかかるとセグメントが互いに対して移動し、安定した位置合わせが不可能になります。トルク値は歯車の図面に指定されています。大径歯車ジョイントの一般的な値は、ボルトのサイズに応じて 800 ～ 2,000 Nm です。
接合面でのステップ誤差: 固定基準 (ミル シェルではない) に取り付けられたダイヤル インジケータを使用して、ミルがジョイントを通してゆっくりと回転するときに、各セグメントの接合部での半径方向および軸方向のステップを測定します。ピッチ円でのステップ誤差が 0.3 mm を超える場合は、接合面が正しく位置合わせされていないことを示します。これは、続行する前に修正する必要があります。 [1]
接合面のギャップ: セグメントの接合面に隙間がないか目視および隙間ゲージを検査します。隙間が 0.1 mm を超える場合は、ジョイントが完全に固定されていないことを示します。ボルトのトルクとジョイント面の状態を再確認してください。
スプリング プレートまたは接線ボルトの状態: ほとんどのガース ギアは、スプリング プレートまたは接線ボルトを介してミル シェルに取り付けられており、ギアがシェルに対してわずかに浮くようになります (熱膨張差に対応)。すべてのスプリング プレートに亀裂、変形、緩みがないか検査します。スプリングプレートが損傷すると、走行中にギアの位置がずれ、安定したアライメントができなくなります。
シェルフランジの状態： ミルシェルフランジ（ガースギヤの取り付け面）に腐食、変形、破片がないか検査します。フランジはきれいで平らである必要があります。高い箇所があると、ギアが軸方向のぐらつき (面振れ) で動作する原因となり、ピニオンの調整だけでは修正できません。
アライメントを測定する前に、ガースギヤとピニオンの両方の歯面を検査して、次の点を確認してください。
孔食と剥離: 位置と分布に注意してください。孔食は歯の先端、根元、または歯面の一端に集中していますか?パターンは位置ずれの性質を明らかにします。
スコアリングとスカッフィング: 潤滑不良またはミスアライメントによる過剰な滑り速度を示します。
塑性変形 (リッジ): 過負荷を示します。接触応力下で歯の材料が降伏しました。
歯の骨折： 歯の骨折はすべて記録し、歯並びを調整する前に根本原因を評価する必要があります。
アライメント前の摩耗パターンの解釈: 歯面の一端に集中した摩耗 (エッジ荷重) により、軸方向のずれが確認されます。歯の先端に集中した摩耗は、過剰なバックラッシュまたは不正確な歯形を示します。歯元に摩耗が集中している場合は、バックラッシ不足またはプロファイルエラーを示します。これらのパターンは、どこに焦点を合わせてアライメント補正を行うかをガイドします。
ピニオンベアリングの温度をチェックし (通常の動作温度であり、高温ではないはずです)、異常なノイズがないか聞いてください。ベアリングハウジングの押さえボルトに緩みがないか点検します。故障したベアリング上で動作するピニオンは正しく調整できません。最初にベアリングを交換する必要があります。
ガースギアの振れ（ミル軸を中心とした真円回転からのギアの偏差）は、後続のすべての位置合わせ作業の基礎となる測定値です。振れが最初に定量化され、可能であれば修正されなければ、他のすべてのアライメント パラメータは意味がありません。
セットアップ: ダイヤルインジケータを剛性の固定サポート (ミルシェルやミルと一緒に回転するコンポーネントではない) に取り付けます。インジケーターの先端をギアの歯の先端 (外径) に接触するように配置します。基準面が利用可能な場合は、できればギアのピッチ シリンダーに接触するように配置します。
手順：
バーリングギアを使用してミルをゆっくりと回転させます - 少なくとも 1 回転します
10 ～ 15° 回転ごとにダイヤル インジケーターの読み取り値を記録します (1 回転あたり 24 ～ 36 個の読み取り値)
ギアの最大値と最小値の角度位置をマークします。
合計ラジアル振れを計算 = 最大読み取り値 − 最小読み取り値
受け入れ基準:
Excellent: ≤ 0.5mm TIR (インジケーターの合計読み取り値)
許容範囲: 0.5 ～ 1.5 mm TIR
注意: 1.5 ～ 3.0mm TIR — 原因を調査してください。可能であれば正しい
受け入れられない: > 3.0mm TIR — ピニオンの調整を進める前に修正する必要があります
過度のラジアル振れの原因:
セグメントジョイントステップエラー (最も一般的)
シェルフランジへのギアの取り付けが間違っている
シェルの楕円形により、ギアの取り付け直径が非円形になります
ギアの製造誤差 (高品質に製造されたギアではまれに発生します)
セットアップ: ダイヤルインジケーターをギア面 (ピッチシリンダーにできるだけ近いギアの側面) に接触するように位置を変更します。
手順: ラジアル振れと同じ回転手順 — 完全な 1 回転を通じて 10 ～ 15° ごとの読み取り値を記録します。
受け入れ基準:
優れた: ≤ 0.5mm TIR
許容可能: 0.5 ～ 1.0mm TIR
注意: 1.0 ～ 2.0mm TIR
許容不可: > 2.0mm TIR — ギアが軸方向にぐらつき、回転するたびにピニオンが正しい噛み合いに出入りします。
過度のアキシアル振れの原因:
シェルフランジがミル軸に対して垂直ではありません
シェルフランジの取り付け面にゴミや高い箇所がある
軸方向のセグメントジョイントステップ誤差
スプリングプレートが損傷しているか欠落しているため、ギアの着座が不均一になる
振れが許容限界を超えた場合、修正方法は原因によって異なります。
セグメント ジョイント ステップ エラー: セグメント ジョイント シムを調整するか (設計が許可する場合)、ジョイント面を機械加工します。これには専門の機器が必要であり、ギアメーカーまたは資格のあるサービスプロバイダーが実行する必要があります。
シェル フランジの問題: フランジ面を機械加工して、平面度と直角度を復元します。これは工場の停止と専門の機械加工装置を必要とする大規模な介入です。
スプリング プレートの問題: 損傷したスプリング プレートを交換し、再確認します。
重要: 振れを許容範囲内に修正できない場合は、その後のアライメント測定で振れの変動を考慮する必要があります。ピニオンは、平均的なギア位置で正しい位置合わせが得られるように位置決めする必要があり、振れの変動に対応するためにバックラッシュの仕様を拡大する必要があります。
バックラッシュ (噛み合う歯車ペアの非駆動歯面間の隙間) は、ガース ギヤ ドライブにおいて最も頻繁に測定され、最もよく誤解されているアライメント パラメータです。
バックラッシュは 3 つの重要な機能を果たします。
歯の干渉を防止 — 歯がロックすることなく、ギアとピニオンの熱膨張を許容します。
潤滑剤膜のためのスペースを提供します - 歯の側面での金属間の接触を防ぐ潤滑剤を形成するにはスペースが必要です
製造公差に対応 – 歯の間隔と輪郭の小さな誤差はバックラッシュによって吸収されます。
ターゲットバックラッシュの計算:
大型モジュールのオープンガースギアドライブの場合、通常、目標バックラッシュはギア図面に指定されています。一般的な参考として、次の公式が業界で広く使用されています。
$$j_{min} = 0.03 imes m_n$$
$$j_{max} = 0.05 imes m_n$$
ここで、$$m_n$$ はミリメートル単位の通常のモジュールです。
例: モジュール 40 ガースギアの場合:
最小バックラッシュ: $$0.03 imes 40 = 1.2 ext{ mm}$$
最大バックラッシュ: $$0.05 imes 40 = 2.0 ext{ mm}$$
必ず特定の歯車の図面と照らし合わせて確認してください。メーカーによっては、歯形設計に基づいて異なるバックラッシュ範囲を指定している場合があります。
手順：
ミルを回転させて、最もアクセスしやすい場所 (通常はミルの側面、3 時または 9 時の位置) に歯のメッシュ ポイントを配置します。
ミルを静止させ、ドライブをロックアウトした状態で、噛み合う歯の非駆動面の間に隙間ゲージを挿入します。
軽い抵抗で隙間を滑り抜ける最も厚い隙間ゲージの組み合わせを選択します。これがその時点でのバックラッシュです。
ガースギアの測定値と角度位置を記録します。
ミルを回転させて次の測定点を所定の位置に移動します。ギアの円周上に等間隔に配置された少なくとも 4 つの位置 (0°、90°、180°、270°) を測定します。
セグメント化されたギアの場合は、各セグメントの接合部の直前と直後も測定します。
バックラッシュの変動の解釈:
円周方向のバックラッシ変化量＝ガースギヤのラジアル振れ
最大バックラッシ − 最小バックラッシ ≈ 2 × ラジアル振れの場合: これは予想されており、正しいものです。
変動が測定振れの 2 倍を超える場合: セグメントの接合エラーまたはピニオン ベアリングの緩みを調査します。
バックラッシュは、ピニオン ベアリング ハウジングを半径方向にガース ギアの中心に近づけたり、中心から遠ざけたりすることで調整します。
バックラッシュが大きすぎる (中心距離が大きすぎる): ピニオン ベアリング ハウジングをガース ギアの方向に移動します。ベアリングハウジングベースの下からシムを取り外すか、ラジアル位置決めネジが提供されている場合は調整します。
バックラッシュが少なすぎる (中心距離が小さすぎる): ピニオン ベアリング ハウジングをガース ギアから遠ざけます。ベアリングハウジングベースの下にシムを追加します。
調整増分ガイダンス:
ラジアルピニオンの 1mm の移動により、バックラッシュが約 $$2 imes sin(alpha)$$ だけ変化します。ここで $$alpha$$ は圧力角です
圧力角 20° のギアの場合: 1mm の半径方向の動き ≈ 0.68mm のバックラッシュの変化
圧力角 25° のギアの場合: 1mm の半径方向の動き ≈ 0.85mm のバックラッシュの変化
調整は少しずつ調整し (調整ごとに最大 0.5 ～ 1.0 mm)、調整するたびに再測定します。
バックラッシュ測定では中心距離が正しいことは確認できますが、歯車の軸が平行かどうか、接触が歯面全体に正しく分布しているかどうかについては何もわかりません。 歯の接触パターン分析は、ガースギアとピニオンのアライメントの最終的なテストです。
手順：
ガースギアとピニオンの両方の歯の表面を徹底的に洗浄します。各コンポーネントの少なくとも 10 個の連続する歯からすべての潤滑剤、グリース、および破片を除去します。
エンジニアブルー (プルシアンブルーのマーキングコンパウンド) をに薄く均一に塗布します ピニオンの歯のみ (連続した歯数 6 ～ 10 個)。
ブラシまたはローラーを使用してコンパウンドを塗布し、厚さ約 0.05 ～ 0.10 mm の均一な膜を形成します。厚すぎると誤解を招くパターンが生じます。薄すぎると転写が不十分になります
バーリングギアを使用して、マークされた歯を通してミルをゆっくりと回転させます。メッシュを 1 回通過するだけで十分です
の転写パターンを調べます ガースギアの歯 。ピニオンから転写された青色は、実際の接触領域を示しています。
接触パターンから、アライメント状態に関するすべてがわかります。正しく読むことを学びましょう。
✅ 正しい位置合わせ — 理想的な接触パターン:
接触は歯面幅の 70 ～ 80% をカバーします
接触は歯面の中心にあります（どちらの端にも偏っていません）
接触は歯の高さの約 30% から 70% まで広がります (ピッチ ラインの中心)
パターンは均一です - 接触ゾーン内に孤立した高いスポットやギャップはありません
❌ パターンが歯面の一端にシフトされました (エッジローディング):
歯の駆動側または非駆動側に集中した接触
を示します 軸方向のずれ - ピニオン軸が軸面内でガースギアの軸と平行ではありません
修正: 1 つのピニオン ベアリング ハウジングの軸方向の位置を調整し (ピニオン シャフトの一端を軸方向に移動)、軸を平行に揃えます。
❌ 歯先に集中したパターン:
駆動歯車の歯先（先端）の接触
を示します 中心距離過大 （バックラッシュ過多）または プロファイルエラー
修正: バックラッシュが仕様の範囲内である場合、プロファイルが摩耗している可能性があります。歯の厚さを評価してください。バックラッシが大きい場合は軸間距離を短くしてください。
❌ 歯根部に集中したパターン:
駆動歯車の歯元（歯元）の接触
を示します 中心距離不足 （バックラッシュが少なすぎる）または プロファイルエラー
修正: 正しいバックラッシュを実現するには、中心距離を増やしてください。干渉がないか確認してください。
❌ 斜めの接触パターン:
接触バンドは歯面を斜めに横切る
を示します 半径方向と軸方向の複合的なずれ 。ピニオン軸が両方の平面で同時にガースギア軸に対して歪んでいます。
修正: 半径方向の位置と軸方向の平行度の両方を同時に調整する必要があります。これは最も複雑な位置合わせ条件です。
❌ 断続的または点在的な接触:
接触は連続したバンドではなく孤立したスポットとして表示されます
を示します 表面の不規則性 - 製造エラー、以前の損傷、または不均一な摩耗による歯の側面の高いスポット
訂正: ギアが新しい場合は、メーカーにお問い合わせください。ギアが摩耗している場合は、資格のあるギア専門家によるハイスポットの調整が必要になる場合があります。
パターンを定性的に解釈した後、接触範囲を定量化します。
$$ ext{面接触率} = rac{ ext{接触幅 (mm)}}{ ext{総面幅 (mm)}} imes 100%$$
最小許容面接触率:
新規設置: ≥ 70%
ならし期間 (最初の 500 時間): ≥ 50% (表面がなじむにつれて接触が改善されます)
確立された動作: ≥ 60% (ハイスポットの多少の摩耗は正常であり、許容可能です)
新しい取り付けで面接触率が 50% 未満の場合は、全負荷運転に進まないでください。ギアが正しく調整されておらず、損傷が急速に発生します。
フェーズ 2 ～ 4 の測定データにより、アライメント状態の全体像が得られます。この段階では、ピニオン ベアリング ハウジングの物理的な調整手順について説明します。
ピニオン ベアリング ハウジングには通常、次の 4 つの調整自由度があります。
調整 |
アライメントへの影響 |
影響を受ける測定 |
ラジアル位置 （ギアに向かう/ギアから離れる） |
中心距離を変更します |
バックラッシュ |
軸方向位置 (ミル軸に沿って) |
軸方向のメッシュ位置を変更します |
歯当たりパターン（エンドシフト） |
垂直位置 （上/下） |
垂直中心距離を変更します |
バックラッシ＋接触パターン |
角度付き (スキュー) (軸方向に一方の端が内側、もう一方の端が外側) |
軸平行度を変更します |
歯当たりパターン（斜め） |
デュアルピニオンミルの場合、各ピニオンには同じ 4 つの自由度を備えた独自のベアリング ハウジングがあり、さらに両方のピニオンが荷重を均等に分担するという追加の要件が必要です。
常にこの順序に従ってください。間違った順序で調整すると相互作用が生じ、収束が困難になります。
ステップ 1: 最初にガースギヤの軸振れを修正します
アキシアル振れが 1.0mm TIR を超える場合は、ピニオンを調整する前に根本原因 (スプリング プレート、フランジの状態) に対処してください。ぐらつきのあるギアに対して正しく位置合わせされたピニオンは、ぐらつきが修正されると不正確に位置合わせされます。
ステップ2：おおよそのラジアル位置（バックラッシ）を設定する
バックラッシが規定範囲の中間になるようにピニオンの半径位置を調整します。これは粗調整です。接触パターンを設定した後に微調整します。
ステップ3：軸平行度の設定（コンタクトパターン端部シフト）
接触パターンが歯面の一端にシフトしている場合は、適切なピニオン ベアリング ハウジング端の軸方向の位置を調整します。
パターンをにシフト 駆動端: 駆動端のベアリング ハウジングを軸方向にギアから遠ざけるように移動します (または非駆動端をギアに向かって移動します)。
パターンをにずらす 反駆動側：逆調整
調整増分: 1 ステップあたり 0.5 ～ 1.0 mm。マーキングコンパウンドを再塗布し、調整するたびに再確認します
ステップ 4: 半径位置を調整する
軸方向の平行度を修正した後、バックラッシュを再測定します。軸方向の調整により有効中心距離がわずかに変化する可能性があります。バックラッシを目標値に戻すためにラジアル位置を微調整します。
ステップ 5: 接触パターンを確認する
新しいマーキング化合物を塗布し、接触パターンを再確認します。パターンは、面幅の 70% 以上をカバーする中心の接触を示すはずです。そうでない場合は、どの位置ずれモードが残っているかを特定し、適切な調整を繰り返します。
ステップ 6: すべての留め具を確認して締めます
正しい位置合わせが完了したら、すべてのピニオン ベアリング ハウジングの押さえボルトを仕様のトルクで締めます。締めた後にバックラッシュを再確認します。ボルトを締めるとハウジングがわずかにずれる可能性があります。
ラジアル調整 (ベアリングハウジングベースの下のシム):
バックラッシュ測定から必要なシム交換量を算出
ベアリングハウジングの押さえボルトを緩めます（取り外さないでください）
油圧ジャッキを使用してベアリング ハウジングをわずかに持ち上げます。これはシムの取り外し/追加に十分な量です。
計算された位置変更を実現するには、シムストックを削除または追加します
ハウジングをシムの上に下げ、押さえボルトを締めます
最終トルクを掛ける前にバックラッシュを再測定する
シム選択のガイダンス:
ステンレス鋼のシムストックを使用します。負荷がかかるとクリープする軟質金属 (銅、アルミニウム) は使用しないでください。
最小限の数のシムを使用します。多数の薄いシムを積み重ねると、少数の厚いシムよりも安定性が低くなります。
シムがベアリング ハウジングのベース領域の少なくとも 80% をカバーしていることを確認します。荷重が集中する小さなシムは使用しないでください。
正しい静的位置合わせは、正しい動的位置合わせを保証するものではありません。ミルは制御された条件下で稼働し、動作負荷と温度下でアライメントが維持されていることを確認する必要があります。
ステージ 1: 無負荷運転 (空のミル)、2 ～ 4 時間
低速でミルを開始します (可変速ドライブが利用可能な場合は通常の動作速度の 50%)
ピニオンベアリングの温度を 15 分ごとに監視します - 65°C 以下で安定するはずです
異常なノイズに耳を傾けます。カチカチ音、ゴリゴリ音、または周期的な衝撃音は、歯の干渉または接触の問題を示しています。
1 時間後、停止して歯の接触パターンを再確認します。ならし接触は静的パターンよりも改善されているはずです。
ステージ 2: 部分的なロード実行、8 ～ 24 時間
ミルを通常のボールチャージの 30 ～ 50% までチャージします。
通常の動作速度で実行する
ベアリング温度を継続的に監視
8 時間後、歯を止めて歯の表面を検査します。正しい接触の証拠 (研磨された接触バンド) と損傷 (傷、穴) がないことを確認します。
ステージ 3: 全負荷での実行、48 ～ 72 時間
通常の動作レベルまで充電する
ベアリングの温度と振動レベルを監視
48 時間後、停止して完全なアライメントの再チェックを実行します。4 つの位置でバックラッシュを測定し、接触パターンを確認するためにマーキングコンパウンドを再塗布します。
将来のメンテナンスの参照用のベースラインとしてすべての測定値を文書化します。
ガースギアの調整は 1 回限りの作業ではありません。定期的な監視スケジュールを確立します。
間隔 |
測定 |
アクショントリガー |
毎月 |
ピニオンベアリングの温度傾向 |
温度上昇→調査 |
毎月 |
歯の表面の目視検査 |
新しいピッチング/スコアリング → バックラッシュを測定 |
四半期ごと |
バックラッシ測定（4箇所） |
変動 > 2mm → フルアライメントチェック |
四半期ごと |
ガースギヤのラジアル振れ |
> 2.0mm TIR → 原因を調査する |
毎年 |
フルアライメント調査（全パラメータ） |
仕様外のパラメータ → 正しい |
計画されたシャットダウンごとに |
歯当たりパターン |
< 60% カバレッジ → 再起動前に調整してください |
基礎工事が終わったら |
フルアライメント調査 |
常に — 基礎工事がすべてを変える |
オペレーターとメンテナンス チームをトレーニングして、次のような早期警告サインを認識できるようにします。
振動の増加、特にギアの噛み合い周波数（シャフト RPM × ピニオンの歯数）での振動の増加 ミル駆動端での
ピニオンベアリング温度の上昇 – 特に同じピニオンシャフトの一方のベアリングが他方のベアリングよりも高温になる場合
異常なノイズ - ガースギアの各回転での周期的な「カタカタ」または「ガツン」という音は、局所的な問題 (セグメントの接合部の段差、歯の損傷、または重大な振れ) を示します。
潤滑剤の状態の劣化 - ギア潤滑剤中の金属粒子含有量の増加は、歯の摩耗が加速していることを示します
目に見える摩耗パターンのシフト - 歯の研磨された接触バンドがフェースの一端に向かって移動すると、軸方向のずれが発生します。
ミルシェル、ガースギア、ピニオンはすべて、ミルが動作温度に達すると熱膨張します。大型ボールミルの場合、ミルシェル直径の熱膨張により、ガースギアの中心位置が低温位置に対して 1 ～ 3mm ずれる可能性があります。ピニオンがコールドギヤ位置に調整されていると、動作中に調整がずれてしまいます。
解決策: 動作温度でアライメントを実行するか (このガイドで説明するホット アライメント)、予想される熱増加を計算し、それに応じてコールド アライメントを事前にオフセットします。サーマルオフセットは、ミルシェルの材質 (通常は炭素鋼、熱膨張係数 ≈ 12 × 10-6 /°C) と予想される温度上昇から計算する必要があります。
単一点でバックラッシュを測定し、位置合わせが完了したと宣言することは、最も一般的な位置合わせエラーです。バックラッシュはギアの振れにより円周上で変化します。単一の測定値が偶然最大点または最小点に当たる可能性があり、平均中心距離について完全に誤解を招く画像が得られます。
解決策: 常に 90° 離れた少なくとも 4 つの位置を測定します。平均バックラッシとばらつきを計算します。平均は指定された範囲内にある必要があります。変動は測定された振れと一致する必要があります。
セグメントジョイントボルトの緩みやジョイント面の段差があるガースギアを調心しようとしても無駄です。ジョイントが噛み合いを通過するたびにギアの位置が変化し、安定した調心は不可能です。
解決策: 他の測定を行う前に、アライメント キャンペーンの最初のステップとして、必ずセグメントの接合状態を検査して修正してください。
最終的な接触パターンを確認する前に、ピニオン ベアリング ハウジングの押さえボルトを最大トルクで締めるのは、時間を無駄にするよくある間違いです。ボルトを締めるとハウジングの位置が 0.2 ～ 0.5 mm 移動し、バックラッシュが変化し、場合によっては接触パターンが変化する可能性があります。
解決策: すべての中間測定でボルトを締めます (手で締めて 4 分の 1 回転させます)。接触パターンとバックラッシの両方が正しいことを確認した後、最終仕様のトルクのみが得られます。トルクを掛けた後、最後にバックラッシュを再確認します。
ガースギアのアライメントの問題すべてがピニオンの位置を調整することで解決できるわけではありません。この意思決定フレームワークを使用して、正しい行動方針を決定します。
状態 |
推奨されるアクション |
バックラッシュ範囲外、接触パターン良好 |
ピニオンの半径位置のみを調整します |
接触パターンはエッジロードされており、バックラッシュは修正されています |
ピニオン軸平行度のみ調整 |
ラジアル振れ > 3.0mm TIR |
調整前に根本原因を調査して修正する |
軸振れ > 2.0mm TIR |
スプリングプレートとシェルフランジを検査します。アライメント前に修正する |
摩耗した歯の厚さ > 元の厚さの 30% |
歯車の交換を計画する - アライメントを調整しても歯の強度は回復しません |
MT検査で歯根亀裂を発見 |
直ちに交換してください - 運転を続けないでください |
孔食は歯面面積の > 30% を覆う |
残りの寿命を評価します。 6 ～ 12 か月以内に交換計画を立てる |
セグメントジョイントのステップ誤差 > 0.5mm |
調整する前にジョイントを修正してください — ギアの製造元に問い合わせてください |
ピニオン調整範囲内で正しいアライメントが得られない |
工場基礎の沈下を調査する。土木工事の介入が必要になる場合がある |
ガースギアは、正しく製造された場合にのみ正しく位置合わせすることができます。ギアの寸法誤差 (振れ、歯間隔誤差、プロファイル誤差) は、ピニオンをいくら調整しても完全に修正できないアライメントの問題を引き起こします。
イル機械メーカー ボールミル、SAG ミル、ロータリーキルン用の頑丈なセグメントガースギアは、 正しいフィールドアライメントを直接サポートする以下の品質基準に準拠しています。
完成歯車のラジアル振れ: ≤ 0.5mm TIR (出荷前に当社精密立型旋盤で測定)
完成歯車の軸振れ: ≤ 0.5mm TIR
セグメント接合部の段差誤差: ≤ 0.1mm (整合セットとしての接合面の精密加工により制御)
歯間隔誤差: DIN 3962 精度クラス 9 以上
材質: ZG42CrMo 合金鋳鋼、真空脱ガス (VD)、完全な化学的および機械的特性認証済み
NDT : すべての歯根ゾーンおよびセグメント接合領域の 100% 超音波検査 (UT) + 磁粉検査 (MT)
すべてのガースギアには、振れ測定値、歯間隔データ、セグメントジョイントステップ測定値を含む完全な寸法検査レポートが同梱されているため、アライメントチームはギアが現場に到着する前に何が予想されるかを正確に知ることができます。
のために 工場を分解することなく現場での設置が必要なセグメントガースギアでは、精密に加工された接合面を備えた適合セグメントセットを製造し、完全な設置説明書を提供します。
弊社でも製造しております マッチングピニオンシャフト— ギアとピニオンをマッチング検証済みのセットとして供給することで、位置合わせの問題の最も一般的な原因である、異なるメーカーのギアとピニオン間の幾何学的非互換性を排除します。 ボールミルおよびキルンドライブ用の
正しいバックラッシュはギアモジュールによって異なります。業界の一般的なガイドラインは、0.03 ～ 0.05 × モジュール (標準) です。たとえば、モジュール 36 のガース ギアには 1.08 ～ 1.80 mm のバックラッシュが必要です。必ず特定のギアの図面と照らし合わせて確認してください。メーカーによっては異なる値を指定している場合があります。円周上の 4 か所を測定し、平均値を使用します。円周上の変化はギアの振れを反映していますが、これは正常であり、予想されるものです。
少なくとも、四半期ごと、およびアライメントに影響を与える可能性のあるメンテナンスイベント（基礎作業、ベアリングの交換、ミルシェルの修理）の後にバックラッシュを測定してください。ミルの振動や騒音が増加している場合は、すぐに測定してください。バックラッシュは歯が磨耗するにつれて増加します。時間の経過とともに徐々に増加するのは正常です。突然の大きな変化は問題を示しています。
この「砂時計」または「中心のみ」の接触パターンは、ピニオン シャフトが負荷によりたわみ、歯がフェースの中間点でのみ接触していることを示します。これは構造上の問題です。適用される荷重に対してピニオン シャフトのサイズが小さすぎるか、ベアリングのスパンが広すぎます。アライメント調整ではこれを修正できません。評価については、機器メーカーまたはギア専門家にお問い合わせください。
デュアル ピニオン ドライブにおけるベアリング温度の不均等は、ほとんどの場合、負荷分散が不均等であることを示しています。つまり、1 つのピニオンが総駆動トルクの 50% 以上を支えています。これは、2つのピニオンの軸間距離（バックラッシ）の違いにより発生します。両方のピニオンのバックラッシュを測定します。通常、より高温で動作するピニオンのバックラッシュは小さくなります (ギアに近いほど)。熱い方のピニオンをわずかに外側に調整し (バックラッシュを 0.3 ～ 0.5 mm 増やす)、温度を監視します。
事前検査、振れ測定、バックラッシュ測定、接触パターン分析、調整、慣らし検証を含む完全なアライメント キャンペーンには、通常、シングル ピニオン ミルの場合は 3 ～ 5 日、デュアル ピニオン ミルの場合は 5 ～ 8 日かかります。これは、大規模な修正作業 (セグメント接合部の修正、基礎の修復) が必要ないことを前提としています。計画的なメンテナンス シャットダウンをスケジュールする場合は、それに応じて計画してください。
このガイドで説明されている測定手順は、適切な機器を使用する有能なメンテナンス チームによって実行できます。ただし、複雑な接触パターンの解釈、過度の振れの根本原因の診断、デュアル ピニオンの負荷分散の管理には経験が必要です。最初の取り付け調整またはギア交換後の場合は、少なくとも測定と解釈の段階で専門家に依頼し、チームが指導の下で物理的な調整を行うことをお勧めします。
提供: ミルのメーカーとモデル、ガースギアの外径、歯数、モジュール、歯幅、セグメントの数、材料グレード (既知の場合)、および適合するピニオンが必要かどうか。図面がある場合は添付してください。そうでない場合は、主要な次元から作業できます。接触 sales@yilemachinery.com — すべての技術的なお問い合わせには 24 時間以内に返答いたします。
図面に従って製造された交換用ガースギア、適合するギアとピニオンのセット、または難しいアライメント問題に対する技術サポートが必要な場合でも、Yile Machinery のエンジニアリング チームがいつでもお手伝いいたします。
電子メール: jasmine@yileindustry.com
RFQ を送信してください: www.yilemachinery.com/contactus.html
技術的な問い合わせはすべて 24 時間以内に回答されます。緊急の故障状況の場合は、メッセージに「緊急」のマークを付けて、同じ営業日中に対応します。
