Поравнавање зупчаника и зупчаника: Комплетан водич за подешавање мреже за ротационе пећи и кугласте млинове

Правилно поравнати зупчаник и погон зупчаника један је од најважнијих фактора који одређују колико дуго ће велика ротирајућа машина радити без непланираних застоја. У ротационој пећи, кугличном млину, САГ млину или сушари, погон отвореног зупчаника преноси пуни обртни момент потребан за ротацију шкољке која може тежити стотинама или хиљадама тона. Када зупчаник и зупчаник нису правилно поравнати, последице су предвидиве: убрзано трошење зуба, абнормална бука и вибрације, неуједначени контакти, прегрејано мазиво и евентуално оштећење или лом зуба.

Најчешћи узрок превременог квара зупчаника за обим није лош квалитет зупчаника. То је погрешно поравнање — и то се може спречити.

Овај водич објашњава шта значи исправно поравнање зупчаника и зупчаника, како га измерити, шта узрокује неусклађеност и како извршити систематско подешавање мреже. Написан је за инжењере одржавања, менаџере опреме и тимове за набавку одговорне за пећи за цемент, млинове за прераду минерала, пећи за кречњаке и другу велику ротирајућу опрему.

Ииле Мацхинери производи по мери зупчаници, зупчаници и осовине зупчаника за ротационе пећи, кугласте млинове, дробилице и друге тешке индустријске примене. Ми испоручујемо комплетне сетове зупчаника и зупчаника са усклађеним профилима зубаца, прецизном обрадом и инспекцијом пуне димензије како бисмо подржали поуздане дугорочне перформансе погона.

Шта заправо значи 'Поравнање зупчаника и зупчаника'?

Поравнање у погону отвореног зупчаника односи се на геометријски однос између зупчаника и зупчаника у три димензије:

• Радијални положај — растојање од центра до центра између зупчаника и зупчаника, које одређује радни зазор и расподелу оптерећења зуба.

• Аксијални положај — бочни помак између ширине чела зупчаника и ширине чела зупчаника, који одређује да ли је захваћена цела површина зуба или само једна ивица.

• Угаона оријентација — паралелност осе осовине зупчаника у односу на осу зупчаника, која одређује да ли се зупци равномерно спајају по целој ширини лица или се оптерећење концентрише на једном крају.

Све три димензије морају истовремено бити унутар спецификације. Исправљање само једног без провере осталих је чест извор упорних проблема са поравнањем.

Поред статичког поравнања, зупчаник за обим такође мора да ради са прихватљивим радијалним и чеоним одрубљивањем током рада. Зупчаник за обим који је геометријски исправан, али монтиран ексцентрично, или шкољка пећи која је развила трајну кривину, произвешће цикличне варијације у условима мреже које ниједан поступак статичког поравнања не може у потпуности да исправи.

Зашто се дешава неусклађеност зупчаника

Разумевање основног узрока неусклађености је неопходно пре покушаја било каквог подешавања. Најчешћи узроци су:

1. Темељно насеље или структурални покрет

Временом, бетонски темељи који подржавају пећ или млин, постоље зупчаника и мењач могу неравномерно да се слегну. Чак и неколико милиметара диференцијалног слијегања може померити центар зупчаника у односу на центар зупчаника и значајно променити зазор и контактни образац.

2. Деформација шкољке пећи или шкољке млина

Оклоп ротационе пећи који је прегрејан, поправљен заваривањем или подвргнут неуједначеном термичком циклусу може развити трајни лук или овалност. Оклоп кугличног млина који је оштећен, поправљен или који је имао проблеме са гумама или осовином такође може да ради са повећаним радијалним одступањима. Ови услови узрокују да ефективно средишње растојање између зупчаника и зупчаника циклично варира са сваким обртајем.

3. Истрошеност или неусклађеност гума и потпорних ваљака

На ротационој пећи, гуме (прстенови) и потпорни ваљци носе пуну тежину шкољке. Ако су потпорни ваљци неусклађени, неравномерно истрошени или постављени под погрешним угловима, оса пећи ће се померити. Ово директно утиче на положај зупчаника у односу на зупчаник. За повезане информације о понашању гума за пећ и потпорних ваљака, погледајте наш технички чланак о гума за ротирајућу пећ, прстен за вожњу и начини напрезања и квара у контакту са потпорним ваљком.

4. Хабање лежаја зупчаника

Осовина зупчаника ради у два лежаја постављена на постољу зупчаника. Како се ови лежајеви троше, зупчаник пада или се помера, мењајући средишњи растојање и образац контакта. Зазор лежаја треба мерити и упоредити са спецификацијом опреме при свакој већој инспекцији.

5. Проблеми са монтажом зупчаника

На сегментираном зупчанику, неправилно затезање вијака, неравни зазори спојева или контаминирана површина за монтажу могу узроковати ексцентрично кретање зупчаника или прекомјерно отпуштање лица. На зупчанику пуног круга, неправилно пристајање на прирубницу шкољке или неуједначено термичко ширење могу произвести сличне ефекте.

6. Топлотни ефекти током рада

Велике пећи и млинови раде на повишеним температурама. Диференцијално топлотно ширење између шкољке, зупчаника, сталка зупчаника и основе може променити услове поравнања између хладног покретања и нормалне радне температуре. У идеалном случају, поравнање би требало да се провери на радној температури, или топлотни раст треба узети у обзир у циљним вредностима хладног поравнања.

7. Замена зупчаника или зупчаника без потпуног поравнања

Инсталирање новог зупчаника или зупчаника без потпуне провере поравнања једна је од најчешћих грешака у одржавању. Чак и ако је нови зупчаник димензионо исправан, постојећа позиција зупчаника, стање лежаја и геометрија основе морају бити верификовани пре него што се нови зупчаник стави у рад.

Кључни параметри поравнања и њихови прихватљиви опсези

Следећи параметри се морају мерити и контролисати током било које процедуре поравнања зупчаника. Прихватљиве вредности варирају у зависности од величине опреме, модула зупчаника, радне брзине и спецификације произвођача. Вредности испод су репрезентативне смернице за велике погоне отвореног зупчаника; увек погледајте оригиналну документацију опреме за ограничења специфична за пројекат.

Бацкласх

Зазор је размак између спојених бокова зубаца мерен на кружном току у тангенцијалном правцу. Неопходно је спречити заглављивање зуба због термичког ширења, дебљине филма за подмазивање и производних толеранција.

Зазор који је премали ризикује заглављивање зуба, прегревање и огреботине. Превелики зазор дозвољава ударно оптерећење при сваком захвату зуба и може убрзати хабање, посебно под реверзибилним или променљивим оптерећењима.

Зазор се мери помоћу индикатора точкића који је постављен тангенцијално на кругу корака, са зупчаником за обим који се држи у непокретном положају, а зупчаник ротира кроз свој опсег зазора. Требало би да се мери на више позиција око обима зупчаника да би се открио ексцентрицитет.

Радијално испадање зупчаника

Радијално отпуштање је варијација у удаљености од центра зупчаника до врхова зубаца док се зупчаник ротира за један пун обрт. То је узроковано ексцентрицитетом у монтажи зупчаника, деформацијом шкољке или грешком у производњи зупчаника.

Прекомерно радијално одступање узрокује циклично варирање зазора. У затегнутој тачки, зуби се могу везати. На лабавој тачки долази до ударног оптерећења. Оптерећење лежаја зупчаника такође варира са сваким обртајем, убрзавајући хабање лежаја.

Прихватљиво радијално одступање за зупчанике великог обима је обично у опсегу од 1,0 до 3,0 мм укупног очитавања индикатора (ТИР), у зависности од пречника зупчаника и модула. Произвођачи опреме и стандарди за опрему као што су ДИН 3962 или АГМА 2000 дају специфичне толеранције.

Фаце Руноут (Аксијални Руноут)

Испадање лица је варијација у аксијалном положају лица зупчаника док се окреће. То је узроковано грешкама при монтажи, изобличењем прирубнице шкољке или неравном монтажом сегмента.

Прекомерно извлачење лица узрокује да се контактни образац помера аксијално током сваког обртаја, наизменично оптерећујући једну ивицу лица зуба, а затим другу. Ово доводи до неравномерног хабања по ширини зуба и може изазвати оптерећење ивица и ломљење зуба.

Прихватљиво одступање лица је типично од 1,0 до 2,5 мм ТИР за зупчанике великог обима, у зависности од ширине лица и модула.

Контакт образац

Образац контакта је најдиректнији показатељ квалитета поравнања. Показује где на боку зуба долази до стварног преноса оптерећења у условима рада.

Исправан контакт образац треба да:

• Покријте најмање 70% активне површине зуба

• Будите центрирани на ширину лица зуба (без оптерећења ивица)

• Будите центрирани у висини зуба (без оптерећења врха или корена)

• Будите доследни на више зубаца и више позиција око зупчаника

Контактни узорак се оцењује наношењем танког слоја смесе за обележавање (пруско плаво или еквивалентно) на неколико зуба на зупчанику, ротирањем погона под малим оптерећењем и испитивањем узорка преноса на зупцима зупчаника обруча.

Паралелизам осовине зупчаника

Оса осовине зупчаника мора бити паралелна са осом зупчаника. Угаона неусклађеност у хоризонталној равни (кошење) или вертикалној равни (нагиб) узрокује концентрисање контактног узорка на једном крају лица зуба. Ово се понекад описује као „крајње учитавање“ или „ивични контакт“.

Паралелност се мери помоћу прецизних нивоа, ласерских инструмената за поравнање или индикатора бројчаника који прелази преко осовине зупчаника и лица зупчаника. За корекцију је потребно подметање или поновно постављање сталка зупчаника.

Корак по корак, поступак поравнања зупчаника и зупчаника

Следећи поступак се примењује на планирану проверу поравнања или поновно поравнање током планираног искључивања. Претпоставља се да су зупчаник и зупчаник већ инсталирани и да је машина безбедно изолована, закључана и охлађена на температуру околине.

Корак 1: Припремите и документујте основне услове

Пре него што извршите било каква подешавања:

• Забележите тренутни зазор на четири или више позиција око зупчаника.

• Измерити и забележити радијално извлачење и чеоно отпуштање ободног зупчаника.

• Прегледајте и фотографишите тренутни контактни узорак зубаца и на зупчанику и на зупчанику.

• Измерите и забележите зазоре лежајева зупчаника.

• Проверите да ли осовина зупчаника има истезање.

• Проверите да ли постоље основе и зупчаника има пукотина, слежења или лабавих анкер вијака.

• Прегледајте претходне записе о поравнању и историју одржавања.

Ова основна документација је од суштинског значаја за разумевање шта се променило од последњег усклађивања и за верификацију делотворности учињених исправки.

Корак 2: Измерите и исправите испадање зупчаника

Измерите радијално одступање и отпуштање лица помоћу индикатора точкића који је постављен на фиксну референтну тачку, са врхом индикатора у контакту са врховима зубаца зупчаника или лицем зупчаника.

Ако истицање премашује прихватљиву границу:

• Проверите да ли су монтажни вијци тачан обртни момент и уједначен редослед затезања.

• Прегледајте монтажну површину и спојеве на контаминацију, избочине или оштећења.

• Проверите да ли прирубница или монтажни прстен има изобличења.

• На сегментираном зупчанику, проверите да ли су сви спојеви сегмента правилно састављени и да су празнине у зглобовима у оквиру спецификације.

• Ако је искакање узроковано деформацијом шкољке, корекција може захтевати поправку шкољке или другачији приступ монтажи.

Не настављајте са поравнањем зупчаника све док избијање зупчаника не буде у прихватљивом опсегу. Поравнавање зупчаника са зупчаником који ради ексцентрично неће дати стабилан резултат.

Корак 3: Подесите исправну средишњу удаљеност (повратак)

Када зупчаник ради прихватљиво, подесите положај зупчаника да бисте постигли наведени зазор у најужој тачки ротације зупчаника.

• Померите постоље зупчаника радијално према или даље од зупчаника.

• Користите подлошке испод постоља зупчаника да извршите фина подешавања.

• Измерите зазор на најзатегнутијој тачки ротације зупчаника за обим (минимални положај клизања).

• Зазор у најлабавијој тачки (максимални положај одвајања) ће бити већи; ова варијација је прихватљива у оквиру толеранције заостајања.

• Забележите зазор на четири или више позиција након подешавања.

Корак 4: Поравнајте осовину зупчаника паралелно са осом зупчаника

Проверите паралелност осовине зупчаника у односу на осу зупчаника у хоризонталној и вертикалној равни.

• Користите прецизан ниво или ласерски инструмент за поравнање да измерите угао осовине зупчаника.

• Упоредите са углом осе обима зупчаника измереним на предњој страни или шкољки зупчаника.

• Исправите угаоно неусклађеност подметањем постоља зупчаника на једном крају.

• Поново проверите зазор после било каквог угаоног подешавања, пошто подметање једног краја постоља зупчаника такође благо мења средишњи растојање.

Корак 5: Проверите образац контакта

Нанесите масу за обележавање на пет до десет узастопних зуба зупчаника. Ротирајте погон под малим оптерећењем (мотор без оптерећења или са малим оптерећењем) за неколико обртаја. Зауставите се и прегледајте узорак преноса на зупцима зупчаника.

Процените образац према раније описаним критеријумима:

• Ако је шара центрирана и покрива одговарајућу површину, поравнање је прихватљиво.

• Ако је шара померена на једну ивицу лица зупца, осовина зупчаника није паралелна са осом зупчаника. Исправите угаоно поравнање и поново проверите.

• Ако је шара померена према врху или корену зуба, средишња удаљеност може бити нетачна или профил зуба може имати хабање које спречава правилан контакт. Поново проверите зазор и прегледајте профиле зуба.

• Ако је шара неуједначена на различитим позицијама око зупчаника, отпуштање зупчаника обима и даље може бити превелико.

Понављајте процес обележавања и подешавања све док се не постигне задовољавајући образац контакта.

Корак 6: Затегните и закључајте све причвршћиваче

Након постизања прихватљивог поравнања:

• Затегните све анкер вијке постоља зупчаника на наведени обртни момент.

• Закључајте или осигурајте све подлошке.

• Затегните завртње за монтажу зупчаника на наведени обртни момент у правилном редоследу.

• Нанети смесу за закључавање навоја или механичко закључавање где је наведено.

• Забележите све коначне вредности поравнања.

Корак 7: Покрените под оптерећењем и поново проверите

Након што се машина врати у рад:

• Пратите вибрације, буку и температуру током почетног периода уходавања.

• Поново проверите контактни образац након првих 24 до 48 сати рада под оптерећењем.

• Поново проверите зазор после прве недеље рада, јер почетно слегање причвршћивача и подложних плочица може изазвати мале помаке.

• Проверите да ли систем за подмазивање правилно примењује мазиво на бокове зуба.

Уобичајене грешке у поравнању и како их избећи

Поравнавање зупчаника и зупчаника након замене

Када се угради нови зупчаник или зупчаник, потпуна процедура поравнања је обавезна — чак и ако је стари зупчаник био у истом положају. Разлози укључују:

• Нови зупчаник може имати мало другачије димензије од истрошеног зупчаника који замењује.

• Зупчаник је можда поново постављен током уклањања.

• Услови темеља су се можда променили од претходне инсталације.

• Нови зупчаник може имати другачије карактеристике клизања од старог зупчаника.

За купце који набављају замене зупчаника и зупчаника, Ииле Мацхинери може да обезбеди усклађене сетове зупчаника и зупчаника са документованим профилима зубаца, извештајима о инспекцији димензија и сертификатима о испитивању материјала. Наше зупчаници за велика оптерећења и прстенасти зупчаници се производе у складу са стандардима ДИН, АГМА или према захтевима купаца и доступни су за ротационе пећи, кугласте млинове, САГ млинове и другу велику ротирајућу опрему.

Ако процењујете да ли оштећени зупчаник треба да се поправи или замени пре него што извршите процедуру поравнања, погледајте наш повезани водич: Поправка или замена зупчаника - како донети праву одлуку за ротационе пећи и кугласте млинове.

Подмазивање и његов однос према поравнању

Исправно поравнање и правилно подмазивање су међусобно зависни. Добро поравнат зупчаник који је недовољно подмазан и даље ће прерано отказати. Правилно подмазан погон који није поравнат ће такође прерано отказати.

Мазива за отворене зупчанике за погоне зупчаника великог обима су типично високо вискозна, адхезивна, асфалтна или синтетичка једињења која се наносе помоћу система спреја или капања. Мазиво мора:

• Дођите до бокова зуба пре ангажовања

• Формирајте филм довољно дебео да спречи контакт метала са металом под оптерећењем

• Отпор на центрифугално избацивање при радној брзини линије корака

• Останите ефикасни у опсегу радне температуре

• Не испирати у влажним или влажним условима

Знаци да подмазивање доприноси хабању повезаном са поравнањем укључују:

• Лубрикант се накупља само на једној ивици лица зуба, што указује на аксијално неусклађеност

• Суве или застакљене површине зуба у затегнутој тачки ротације зупчаника, што указује на недовољан зазор

• Прегријавање у зони мреже, што указује на превелики контактни напон због неусклађености или неправилног зазора

• Брза потрошња мазива, што указује да систем наношења не достиже тачну зону зуба

После било каквог подешавања поравнања, проверите да ли је тачка примене подмазивања и даље правилно позиционирана у односу на локацију нове мреже зупчаника.

Када позвати инжењерску подршку

Неки услови поравнања превазилазе оно што се може исправити стандардним подешавањем постоља зупчаника. Размислите о укључивању стручног инжењера када:

• Радијално одступање зупчаника прелази 5 мм ТИР и не може се смањити поновном монтажом

• Оклоп пећи или шкољка млина показује видљиву деформацију или трајни лук

• Решење о оснивању је прогресивно и у току

• Обрасци контакта остају незадовољавајући након вишеструких покушаја поравнања

• Структура постоља зупчаника је напукла, изобличена или је изгубила своју оригиналну геометрију

• Машина има историју поновљених кварова зупчаника упркос претходним радовима на поравнању

У овим случајевима, основни узрок може бити структурно или механичко стање које захтева инжењерску процену изван обима стандардне процедуре поравнања.

За клијенте који планирају велико гашење које укључује замену зупчаника или зупчаника, Ииле Мацхинери може пружити техничку подршку укључујући преглед цртежа зупчаника, верификацију димензија и производњу одговарајућих компоненти за замену. Погледајте наш комплетан асортиман делови индустријских машина за тешке услове рада укључујући зупчанике за обим, зупчанике, осовине, гуме, ваљке и одливе.

Често постављана питања

Колико често треба проверавати поравнање зупчаника и зупчаника?

За већину цементних пећи и млинова за прераду минерала, поравнање треба да се проверава при сваком већем планираном гашењу — обично сваких 12 до 24 месеца у зависности од услова рада. Такође га треба проверити одмах након било ког од следећих догађаја: замене зупчаника или зупчаника, значајне поправке или модификације темеља, поправке шкољке пећи или млина, веће замене лежаја или било које изненадне промене у вибрацијама, буци или контактном шаблону.

Који је исправан зазор за опрему великог обима?

Тачан зазор зависи од модула зупчаника, пречника круга, радне температуре и спецификације произвођача опреме. Као опште упутство, зазор у најужем месту ротације зупчаника је типично 0,5 до 4,0 мм за модуле између М10 и М55. Увек погледајте оригиналну документацију опреме или препоруку произвођача зупчаника за конкретну примену.

Да ли се може проверити поравнање зупчаника док машина ради?

Нека мерења, укључујући праћење вибрација, процену буке, температуру мазива и визуелно посматрање контактне зоне, могу се извршити током рада. Међутим, директно мерење зазора, струјања и контактног узорка захтева да машина буде заустављена и безбедно изолована. Термичке провере поравнања помоћу инструмената компензованих температуром могу се у неким случајевима извршити током рада.

Шта узрокује да обимни зупчаник развије велико радијално бијање након уградње?

Уобичајени узроци укључују неправилан редослед затезања вијака или обртни момент, контаминацију на површини за монтажу, неравне зазоре у спојевима сегмента, изобличење прирубнице шкољке и термичко изобличење током почетног рада. У неким случајевима, сам зупчаник може имати производни губитак који је био унутар толеранције, али постаје очигледан у раду. Истицање треба мерити пре и после првог радног циклуса при пуној температури.

Да ли зупчаник треба заменити у исто време када и зупчаник?

Није неопходно, али зупчаник мора бити пажљиво прегледан сваки пут када се мења зупчаник. Истрошени зупчаник са смањеном дебљином зуба, неправилним профилом или оштећењем површине ће убрзати хабање новог зупчаника. Ако је зупчаник при крају свог радног века, замена обе компоненте заједно током истог гашења је обично економичнија од замене засебно.

Које информације су потребне Ииле Мацхинери за производњу заменског комплета зупчаника и зупчаника?

Да бисмо пружили потпун технички преглед и понуду, најкорисније информације укључују: цртеже зупчаника или детаљна мерења на терену, тип зупчаника и број сегмената, модул и број зубаца, ширину лица и спољашњи пречник, захтеве за материјал и тврдоћу, стандард за тачност зупчаника, тип опреме и примену, количину, потребан датум испоруке и одредишну луку. Ако цртежи нису доступни, узорци, фотографије и мерења на терену могу се користити као полазна тачка за обрнути инжењеринг.

Јесте ли спремни да набавите замјенски зупчаник или зупчаник?

Било да планирате заказану замену, реагујете на неочекивану штету или се припремате за велико гашење, Ииле Мацхинери може подржати ваш пројекат са прилагођеним зупчаницима за обим, зупчаницима и одговарајућим сетовима зупчаника.

Да бисте затражили технички преглед или понуду, наведите:

• Цртежи зупчаника или доступне спецификације

• Тип опреме, модел и примена

• Модул, број зубаца, ширина лица и спољни пречник

• Захтеви за материјал и тврдоћу

• Број сегмената (ако је применљиво)

• Количина и потребан рок испоруке

• Држава или лука одредишта

• Фотографије постојеће опреме или оштећених компоненти

Наш инжењерски тим ће прегледати ваше захтеве и дати детаљан технички одговор. Ми производимо зупчаници и зупчаници као појединачни комади и мале серије за замену, надоградњу и ОЕМ пројекте у цементу, рударству, преради минерала, кречу и другим тешким индустријама. Погледајте нашу комплетну асортиман производа или нас контактирајте директно да разговарамо о вашим захтевима.