Автор: Лілі Ван Час публікації: 2026-06-08 Походження: Yile Machinery
Зміст
Кольоровий механізм і шестірня кульового млина, які не співвісні, не просто зношуються швидше — вони руйнують один одного. Зубчастий контакт із навантаженням по краях зосереджує всю передану силу на частині наявної поверхні зуба, примножуючи контактне напруження на коефіцієнт від трьох до п’яти порівняно з правильно вирівняними шестернями. Результатом є прискорене утворення ямок, відколювання та, зрештою, руйнування зубів — режим відмови, який може списати з рахунків колінчастий механізм вартістю 200 000–800 000 доларів США та зупинити збагачувальну фабрику чи цементний завод на чотири-вісім тижнів.
Тим не менш, зміщення зубчатого колеса є однією з найпоширеніших несправностей, яким можна запобігти у важкій промисловості. Основною причиною майже ніколи не є виробничий дефект самого обладнання. Це майже завжди є результатом неправильної початкової інсталяції, неадекватної перевірки після інсталяції або відхилення центрування, яке не було виявлено та виправлено під час планового технічного обслуговування.
Цей посібник містить повну технічну процедуру для вирівнювання колової шестерні та шестерні кульового млина — від перевірки перед вирівнюванням до вимірювання люфту, аналізу шаблону контакту зубів, корекції биття та остаточної перевірки. Він написаний для інженерів з технічного обслуговування та спеціалістів з надійності, яким потрібні ефективні, перевірені на практиці процедури, а не загальні принципи.
Вирівнювання кільцевої шестерні та шестерні кульового млина представляє проблеми, яких не існує під час вирівнювання звичайної коробки передач:
масштаб. Діаметр великого кульового млина може бути 8-12 метрів, важити 30-80 тонн і мати модуль 30-50. У цьому масштабі навіть похибка положення в 1 мм на корпусі підшипника шестерні спричиняє зміщення контакту зубів, яке було б катастрофічним у меншій комплектації передач. [1]
Теплова і структурна гнучкість. Корпус млина не є твердим тілом. Він відхиляється під вагою заряду, термічно розширюється під час роботи та може з часом набувати оболонки овальної форми. Усі ці ефекти змінюють положення колінчастої шестерні відносно шестерні після того, як фреза починає працювати — це означає, що ідеальне вирівнювання в холодному стані не гарантує правильного вирівнювання в гарячому стані.
Сегментна конструкція шестерні. Більшість колісних шестерень великих кульових млинів виготовляються з двох або чотирьох сегментів, з’єднаних болтами на корпусі млина. Сегментні з’єднання створюють можливість ступінчастих помилок (радіальні та осьові розриви на гранях з’єднання), які необхідно виміряти та виправити, перш ніж вирівнювання матиме значення.
Приводи з двома шестірнями. На багатьох великих млинах використовуються дві шестерні, що приводять в рух один кільцевий механізм, по одному з кожного боку. У цій конфігурації розподіл навантаження між двома шестернями критично залежить від вирівнювання — шестерня, яка не відрегульована, буде нести непропорційне навантаження, прискорюючи її знос, тоді як інша шестерня недостатньо навантажена.
Розуміння цих проблем має важливе значення для правильної інтерпретації результатів вимірювань і встановлення реалістичних цілей вирівнювання.
Перед початком будь-яких робіт з вирівнювання зубчастого колеса переконайтеся, що такі інструменти та обладнання доступні та відкалібровані:
Вимірювальні прилади:
Індикатори циферблатного тестування (DTI) з магнітними підставками — мінімальна роздільна здатність 0,01 мм, діапазон 0–10 мм
Набір щупів — діапазон 0,05–3,00 мм, калібрований
Зовнішній мікрометр або штангенциркуль — для вимірювання товщини зуба
Лазерна система вирівнювання або тахеометр (для великих млинів, де недостатній радіус дії циферблатного індикатора)
Інженерний синій (маркувальний склад) і щіточка — для оцінки форми контакту зубів
Інфрачервоний термометр — для контролю температури підшипників під час обкатки
Обладнання:
Гідравлічне домкратне обладнання — для регулювання корпусу підшипника шестерні
Прецизійна прокладка — нержавіюча сталь, діапазон 0,05–5,00 мм
Динамометричні ключі — для болтів сегментів обхвату шестерні та кріпильних болтів підшипника шестерні
Низькошвидкісний привід (запірна передача) — необхідний для обертання млина в контрольованих умовах під час вирівнювання
Документація:
Креслення загального розташування фрези, що показує номінальну міжцентрову відстань, специфікацію люфту та діапазон регулювання корпусу підшипника шестерні
Креслення виготовлення зубчастого колеса, що показує профіль зуба, модуль, кут тиску та ширину торця
Попередні записи вирівнювання (за наявності) — для порівняння трендів
Ніколи не починайте роботу з вирівнювання зубчастого колеса та шестерні без попереднього завершення ретельної перевірки перед вирівнюванням. Спроба вирівняти компоненти, які мають основні дефекти, призведе до неправильних результатів і може спричинити подальше пошкодження.
Для сегментованих колісних шестерень перевірте всі поверхні з’єднань сегментів:
Перевірка моменту затягування болтів: Перевірте, чи всі болти з’єднання сегментів затягнуті до вказаного значення. З’єднання з недостатнім моментом затягування дозволяють сегментам зміщуватися відносно один одного під навантаженням, унеможливлюючи стабільне вирівнювання. Значення крутного моменту вказані на кресленні шестерні — типові значення для з’єднань зубчастої передачі з великим обхватом становлять 800–2000 Нм залежно від розміру болта.
Похибка кроку на гранях з’єднання: за допомогою циферблатного індикатора, встановленого на фіксованому опорі (не на корпусі фрези), виміряйте радіальний та осьовий крок у кожному сегментному з’єднанні, коли фреза повільно обертається через з’єднання. Похибка кроку, яка перевищує 0,3 мм на ділильному колі, вказує на те, що поверхні з’єднання неправильно вирівняні — це необхідно виправити, перш ніж продовжити. [1]
Зазор між поверхнями з’єднання: перевірте поверхні з’єднань сегментів візуально та за допомогою щупів на наявність зазорів. Будь-який зазор більше 0,1 мм вказує на те, що з’єднання встановлено не повністю — ще раз перевірте крутний момент болта та стан поверхні з’єднання.
Стан пружинної пластини або тангенціального болта: більшість зубчастих коліс кріпляться до корпусу млина за допомогою пружинних пластин або тангенціальних болтів, які дозволяють шестерні злегка плавати відносно корпусу (з урахуванням диференціального теплового розширення). Огляньте всі пружинні пластини на наявність тріщин, деформації або ослаблення. Пошкоджені пружинні пластини призводять до зміщення положення шестерні під час роботи, що унеможливлює стабільне центрування.
Стан фланця кожуха: перевірте фланець кожуха млина (поверхня кріплення для зубчастого колеса) на наявність корозії, деформації чи сміття. Фланець має бути чистим і рівним — будь-які високі плями призведуть до осьового коливання шестерні (торцеве биття), яке неможливо виправити лише регулюванням шестерні.
Перед вимірюванням вирівнювання огляньте поверхні зубів обох передач і шестерні на наявність:
Відколювання та відшарування: Зверніть увагу на розташування та розподіл — чи є ямки на кінчиках зубів, коренях чи на одному кінці обличчя? Візерунок розкриває природу зміщення.
Подряпини та потертості: вказує на несправність мастила або надмірну швидкість ковзання через невідповідність.
Пластична деформація (з’єднання): вказує на перевантаження — матеріал зуба подався під дією контактної напруги.
Перелом зуба: перед вирівнюванням необхідно задокументувати будь-які зламані зуби та оцінити першопричину.
Інтерпретація моделей зносу перед вирівнюванням: знос, зосереджений на одному кінці поверхні зуба (навантаження на край), підтверджує осьове зміщення. Зношення, зосереджене на кінчиках зубів, вказує на надмірний люфт або неправильний профіль зубів. Зношення, зосереджене на коренях зубів, вказує на недостатній люфт або помилку профілю. Ці шаблони вказують, де зосередити виправлення вирівнювання.
Перевірте температуру підшипника шестерні (має бути нормальної робочої температури, а не підвищеної) і послухайте на ненормальний шум. Перевірте кріпильні болти корпусу підшипника на предмет ослаблення. Шестерню, яка працює на несправному підшипнику, неможливо правильно відрегулювати — спочатку слід замінити підшипник.
Біття зубчастого колеса по колу — відхилення зубчастого колеса від справжнього кругового обертання навколо осі фрези — є основою вимірювання для всіх наступних робіт з вирівнювання. Усі інші параметри вирівнювання не мають сенсу, якщо биття спочатку не визначено кількісно та, якщо можливо, не скориговано. [2]
Налаштування: встановіть циферблатний індикатор на жорстку фіксовану опору (не на корпус млина чи будь-який компонент, який обертається разом із млином). Розташуйте кінчик індикатора так, щоб він торкався кінчиків зубів шестерні (зовнішній діаметр) або, бажано, циліндра кроку шестерні, якщо доступна контрольна поверхня.
Процедура:
Повільно обертайте млин за допомогою засувного механізму — щонайменше один повний оберт
Записуйте показання циферблатного індикатора на кожні 10–15° повороту (24–36 показань на оберт)
Позначте на шестерні кутове положення максимального і мінімального показань
Обчисліть загальне радіальне биття = максимальне показання − мінімальне значення
Критерії прийняття:
Чудово: ≤ 0,5 мм TIR (загальне показання індикатора)
Прийнятний: 0,5–1,5 мм TIR
Увага: 1,5–3,0 мм TIR — з’ясуйте причину; виправте, якщо можливо
Неприйнятно: > 3,0 мм TIR — необхідно виправити перед тим, як продовжити центрування шестерні
Причини надмірного радіального биття:
Помилки кроку з’єднання сегментів (найпоширеніші)
Неправильне кріплення шестерні до фланця корпусу
Овальність оболонки, через яку діаметр кріплення шестерні не є круглим
Помилка виробництва шестерні (рідко у якісно виготовлених шестернях)
Налаштування: перемістіть циферблатний індикатор так, щоб він торкався поверхні шестерні — бічної поверхні шестерні, якомога ближче до циліндра кроку.
Процедура: та сама процедура обертання, що й радіальне биття — записуйте показання кожні 10–15° через один повний оберт.
Критерії прийняття:
Відмінно: ≤ 0,5 мм TIR
Прийнятний: 0,5–1,0 мм TIR
Увага: 1,0–2,0 мм TIR
Неприпустимо: > 2,0 мм TIR — спричиняє хитання шестерні в аксіальному напрямку, приводячи шестерню в та з правильного зачеплення з кожним обертом
Причини надмірного осьового биття:
Фланець оболонки не перпендикулярний до осі фрези
Сміття або високі плями на монтажній поверхні корпусу
Похибки кроку з'єднання сегментів в осьовому напрямку
Пошкоджені або відсутні пружинні пластини, що спричиняє нерівномірну посадку шестерні
Якщо биття перевищує допустимі межі, підхід до корекції залежить від причини:
Помилки кроку сегментного з’єднання: відрегулюйте прокладки сегментного з’єднання (якщо це дозволяє конструкція) або обробіть поверхні з’єднання. Для цього потрібне спеціальне обладнання та має виконуватися виробником обладнання або кваліфікованим постачальником послуг.
Проблеми з фланцем корпусу: обробіть поверхню фланця, щоб відновити площинність і перпендикулярність. Це серйозне втручання, яке потребує зупинки заводу та спеціального механічного обладнання.
Проблеми з пружинною пластиною: замініть пошкоджені пружинні пластини та перевірте ще раз.
Важливо: якщо биття не можна виправити до прийнятних меж, наступні вимірювання вирівнювання повинні враховувати зміну биття. Шестерня повинна бути розташована так, щоб забезпечити правильне вирівнювання в середньому положенні шестерні, а специфікація люфту повинна бути розширена, щоб врахувати зміну биття.
Люфт — зазор між сторонами неведучих зубів зачепленої пари шестерень — є параметром центрування, який найчастіше вимірюють і найчастіше неправильно розуміють, у зубчастих передачах із зубцями.
Люфт виконує три важливі функції:
Запобігає перетину зубів — забезпечує теплове розширення шестерні та шестерні без зчеплення зубів разом
Забезпечує простір для мастильної плівки — мастилу, яке запобігає контакту металу з металом на бокових сторонах зуба, потрібен простір для формування
Враховує виробничі допуски — невеликі похибки в відстані між зубами та профілі поглинаються люфтом
Розрахунок цільового люфту:
Для великих модульних зубчастих передач із відкритим обхватом цільовий люфт зазвичай вказується на кресленні шестерні. Як загальне посилання, наступна формула широко використовується в промисловості:
$$j_{min} = 0,03 imes m_n$$
$$j_{max} = 0,05 imes m_n$$
Де $$m_n$$ — нормальний модуль у міліметрах.
Приклад: для обхвату модуля 40:
Мінімальний люфт: $$0,03 imes 40 = 1,2 ext{ mm}$$
Максимальний люфт: $$0,05 imes 40 = 2,0 ext{ mm}$$
Завжди звіряйтеся з конкретним кресленням шестерні — деякі виробники вказують різні діапазони люфту залежно від конструкції профілю зуба.
Процедура:
Поверніть фрезу, щоб розташувати точку сітки зубів у найдоступнішому місці (зазвичай збоку фрези, у положенні «3 години» або «9 годин»).
При нерухомій фрезі та заблокованому приводі вставте щупи між непривідними боками пари зубів, що зачіпаються
Виберіть найтовщу комбінацію щупів, які ковзають крізь щілину з легким опором — це люфт у цій точці
Запишіть вимірювання та кутове положення обхвату
Поверніть фрезу, щоб перевести наступну точку вимірювання в положення — виміряйте щонайменше в 4 положеннях, рівновіддалених по колу шестерні (0°, 90°, 180°, 270°)
Для сегментованого зубчастого колеса також вимірюйте безпосередньо перед і після кожного сегментного з’єднання
Інтерпретація зміни люфту:
Зміна люфту по окружності = радіальне биття зубчастого колеса
Якщо максимальний люфт − мінімальний люфт ≈ 2 × радіальне биття: це очікувано та правильно
Якщо відхилення перевищує 2 × виміряне биття: перевірте на предмет помилок сегментного з’єднання або розхитаності підшипника шестерні
Люфт регулюється радіальним переміщенням корпуса підшипника шестерні в бік або від центру зубчастого колеса:
Забагато великого люфту (надто велика міжцентрова відстань): перемістіть корпус підшипника шестерні в напрямку кільцевої шестерні. Зніміть прокладки з-під основи корпусу підшипника або відрегулюйте гвинти радіального позиціонування, якщо є.
Занадто малий люфт (надто мала міжцентрова відстань): відсуньте корпус підшипника шестерні від кузова. Додайте прокладки під основу корпусу підшипника.
Вказівки щодо збільшення коригування:
1 мм радіального руху шестерні змінює люфт приблизно на $$2 imes sin(alpha)$$, де $$alpha$$ — кут тиску
Для редуктора з кутом тиску 20°: радіальний рух 1 мм ≈ зміна люфту 0,68 мм
Для редуктора з кутом тиску 25°: радіальний рух 1 мм ≈ зміна люфту 0,85 мм
Зробіть коригування невеликими кроками (максимум 0,5–1,0 мм на коригування) і повторюйте вимірювання після кожного коригування.
Вимірювання люфту підтверджує правильну міжцентрову відстань, але нічого не говорить про те, чи паралельні осі шестерень і чи правильно розподілено контакт по поверхні зуба. Аналіз шаблону контакту зубів є остаточним тестом вирівнювання обхвату шестерні та шестерні.
Процедура:
Ретельно очистіть поверхні зубів обох передач і шестерні — видаліть все мастило, мастило та сміття принаймні з 10 послідовних зубів кожного компонента
Нанесіть тонкий рівномірний шар інженерної лазурі (маркувальна суміш берлінської лазурі) лише на зуби шестерень — 6–10 послідовних зубів
Нанесіть суміш пензлем або валиком, щоб отримати рівномірну плівку товщиною приблизно 0,05–0,10 мм — занадто товста створює оманливий малюнок; занадто тонкий дає недостатню передачу
Повільно обертайте фрезу через позначені зуби за допомогою засувного механізму — достатньо одного проходу через сітку
Перегляньте малюнок передачі на зубцях обхватної шестерні — блакитне перенесення від шестерні показує фактичну зону контакту
Шаблон контакту розповість вам усе про стан вирівнювання. Навчіться правильно читати:
✅ Правильне вирівнювання — ідеальна схема контакту:
Контакт займає 70-80% ширини лицьової поверхні зуба
Контакт центрований на поверхні зуба (не зміщений до жодного кінця)
Контакт простягається приблизно від 30% висоти зуба до 70% висоти зуба (по центру лінії кроку)
Малюнок рівномірний — в зоні контакту немає поодиноких високих точок або розривів
❌ Візерунок зміщений до одного кінця поверхні зуба (навантаження на край):
Контакт зосереджений на ведучому або не ведучому кінці зуба
Вказує на осьове зміщення — вісь ведучої шестерні не паралельна осі обхвату шестерні в осьовій площині
Виправлення: відрегулюйте осьове положення одного корпусу підшипника шестерні (перемістіть один кінець валу шестерні аксіально), щоб привести осі до паралельного вирівнювання
❌ Візерунок, зосереджений на кінчиках зубів:
Контакт на адендумі (наконечнику) зубів ведучої шестерні
Вказує на надмірну міжцентрову відстань (занадто великий люфт) або помилку профілю
Виправлення: якщо люфт відповідає специфікації, можливо, профіль зношений — оцініть товщину зуба. Якщо люфт надмірний, зменшіть міжцентрову відстань.
❌ Малюнок, зосереджений на коренях зубів:
Контакт на дендумі (корені) зубів ведучої шестерні
Вказує на недостатню міжцентрову відстань (занадто малий люфт) або помилку профілю
Виправлення: збільште міжцентрову відстань, щоб отримати правильний люфт. Перевірте наявність перешкод.
❌ Діагональний шаблон контакту:
Контактна смуга проходить по діагоналі по поверхні зуба
Вказує на комбіноване радіальне та осьове зміщення — вісь ведучої шестерні перекошена відносно осі хрестовини в обох площинах одночасно
Корекція: вимагає одночасного регулювання як радіального положення, так і осьової паралельності — найскладніша умова вирівнювання
❌ Періодичний або плямистий контакт:
Контакт виглядає як ізольовані плями, а не суцільною смугою
Вказує на нерівності поверхні — високі плями на боках зуба через помилку виробництва, попередні пошкодження або нерівномірний знос
Виправлення: якщо спорядження нове, зверніться до виробника. Якщо спорядження зношене, кваліфікований фахівець із спорядження може потребувати усунення високих місць.
Після якісної інтерпретації шаблону визначте кількісне охоплення контактів:
$$ ext{Коефіцієнт контакту поверхонь} = rac{ ext{Ширина контакту (мм)}}{ ext{Загальна ширина поверхні (мм)}} imes 100%$$
Мінімально прийнятний коефіцієнт контакту обличчя:
Нова інсталяція: ≥ 70%
Період обкатки (перші 500 годин): ≥ 50% (контакт покращиться, коли поверхні залягають)
Налагоджена робота: ≥ 60% (деякий знос високих плям є нормальним і прийнятним)
Якщо при новій установці коефіцієнт торцевого контакту нижчий за 50%, не переходьте до роботи з повним навантаженням — шестерня неправильно вирівняна, і швидко виникне пошкодження.
Завдяки даним вимірювань з фаз 2–4 ви тепер маєте повне уявлення про стан вирівнювання. Цей етап охоплює процедуру фізичного регулювання корпусу підшипника шестерні.
Корпус підшипника шестерні зазвичай має чотири ступені свободи регулювання:
коригування |
Вплив на вирівнювання |
Вимірювання порушено |
Радіальне положення (до/від шестерні) |
Змінює міжцентрову відстань |
Люфт |
Осьове положення (вздовж осі фрези) |
Змінює осьове положення сітки |
Схема контакту зубів (кінцевий зсув) |
Вертикальне положення (вгору/вниз) |
Змінює вертикальну міжцентрову відстань |
Люфт + малюнок контакту |
Кутовий (косий) (один кінець всередину, інший кінець аксіально) |
Змінює паралельність осі |
Схема контакту зубів (діагональ) |
Для млинів із двома шестернями кожна шестерня має власний корпус підшипника з однаковими чотирма ступенями свободи — плюс додаткова вимога, щоб обидві шестерні рівномірно розподіляли навантаження.
Завжди дотримуйтеся цієї послідовності — налаштування в неправильному порядку створює взаємодії, які ускладнюють конвергенцію:
Крок 1: Спочатку виправте осьове биття зубчастого колеса
Якщо осьове биття перевищує 1,0 мм TIR, усуньте першопричину (пластини пружини, стан фланця) перед регулюванням шестерні. Шестерня, правильно вирівняна щодо коливається шестерні, буде неправильно вирівняна після того, як коливання буде виправлено.
Крок 2: Встановіть приблизне радіальне положення (люфт)
Відрегулюйте радіальне положення шестерні, щоб отримати люфт в середині зазначеного діапазону. Це грубе налаштування — ви уточните його після встановлення шаблону контакту.
Крок 3: Встановіть осьову паралельність (зміщення кінця шаблону контакту)
Якщо малюнок контакту зміщений до одного кінця поверхні зуба, відрегулюйте осьове положення відповідного кінця корпусу підшипника шестерні:
Схема зміщена до ведучого боку : перемістіть корпус підшипника ведучого боку аксіально від шестерні (або перемістіть непривідний кінець у бік шестерні)
Шаблон зміщений до непривідного кінця : протилежне регулювання
Крок регулювання: 0,5–1,0 мм на крок; повторно нанесіть маркувальну суміш і повторюйте перевірку після кожного коригування
Крок 4: Уточніть радіальне положення
Після виправлення осьової паралельності повторно виміряйте люфт — осьове регулювання могло трохи змінити ефективну міжцентрову відстань. Уточніть радіальне положення, щоб повернути люфт до цільового значення.
Крок 5. Перевірте шаблон контакту
Нанесіть свіжий маркувальний склад і ще раз перевірте малюнок контакту. Тепер шаблон має показувати центрований контакт, що покриває ≥ 70% ширини обличчя. Якщо ні, визначте, який режим несувісності залишився, і повторіть відповідне регулювання.
Крок 6: Перевірте та затягніть усі кріплення
Після досягнення правильного вирівнювання затягніть усі кріпильні болти корпусу підшипника шестерні відповідно до специфікації. Перевірте люфт після затягування — затягування болтів може трохи зрушити корпус.
Радіальне регулювання (прокладки під корпусом підшипника):
Обчисліть необхідну зміну прокладки за допомогою вимірювання люфту
Послабте (не знімайте) кріпильні болти корпусу підшипника
Використовуйте гідравлічні домкрати, щоб трохи підняти корпус підшипника — достатньо, щоб видалити/додати прокладки
Зніміть або додайте прокладку, щоб досягти розрахункової зміни положення
Опустіть корпус на прокладки та затягніть кріпильні болти
Повторно виміряйте люфт перед остаточним затягуванням
Інструкції з вибору прокладки:
Використовуйте прокладку з нержавіючої сталі — не використовуйте м’які метали (мідь, алюміній), які будуть повзати під навантаженням
Використовуйте мінімальну кількість прокладок — стопка багатьох тонких прокладок менш стабільна, ніж менша кількість товстих прокладок
Переконайтеся, що прокладки покривають принаймні 80% площі основи корпусу підшипника — не використовуйте маленькі прокладки, які концентрують навантаження
Правильне статичне вирівнювання не гарантує правильного динамічного вирівнювання. Млин необхідно запустити в контрольованих умовах, щоб переконатися, що вирівнювання підтримується за робочого навантаження та температури.
Етап 1: робота без навантаження (порожній млин), 2–4 години
Запустіть млин на зниженій швидкості (50% від нормальної робочої швидкості, якщо доступний привід із змінною швидкістю)
Контролюйте температуру підшипника шестерні кожні 15 хвилин — вона повинна стабілізуватися нижче 65°C
Прислухайтеся до ненормального шуму — клацання, скрегіт або періодичні удари вказують на перешкоди зубів або проблеми з контактом
Через 1 годину зупиніться та ще раз перевірте форму контакту зубів — початковий контакт повинен показати покращення порівняно зі статичною структурою
Етап 2: біг із частковим навантаженням, 8–24 години
Зарядіть млин до 30–50% від нормального заряду кулі
Працюйте на нормальній робочій швидкості
Постійно контролюйте температуру підшипників
Через 8 годин зупиніться та огляньте поверхні зубів — знайдіть ознаки правильного контакту (відшліфована контактна смуга) і відсутність пошкоджень (задирів, ямок)
Етап 3: робота з повним навантаженням, 48–72 години
Зарядіть до нормального робочого рівня
Контролюйте температуру підшипників і рівень вібрації
Через 48 годин зупиніться та виконайте повну повторну перевірку вирівнювання — виміряйте люфт у 4 положеннях і повторно нанесіть маркувальну масу для перевірки малюнка контакту
Задокументуйте всі вимірювання як основу для подальшого технічного обслуговування [3]
Вирівнювання обхвату – це не разова дія. Встановіть графік регулярного моніторингу:
Інтервал |
Вимірювання |
Тригер дії |
Щомісяця |
Тенденція температури підшипника шестерні |
Підвищення температури → дослідити |
Щомісяця |
Візуальний огляд поверхні зуба |
Нові виїмки/задири → виміряйте люфт |
Щоквартально |
Вимірювання люфту (4 положення) |
Відхилення > 2 мм → повна перевірка вирівнювання |
Щоквартально |
Зубчасте радіальне биття |
> 2,0 мм TIR → з’ясувати причину |
Щорічно |
Повне дослідження вирівнювання (всі параметри) |
Будь-який параметр поза специфікацією → правильний |
При кожному плановому відключенні |
Схема контакту зуба |
< 60% покриття → налаштуйте перед перезапуском |
Після будь-яких фундаментних робіт |
Повне обстеження вирівнювання |
Завжди — фундаментальна робота змінює все |
Навчіть своїх операторів і технічне обслуговування розпізнавати ці ранні попереджувальні знаки:
Збільшення вібрації на кінці приводу фрези — особливо на частоті зачеплення шестерні (оберти вала × кількість зубів шестерні)
Підвищення температури підшипника шестерні — особливо якщо один підшипник нагрівається більше, ніж інший на тому самому валу шестерні
Незвичайний шум — періодичний 'стукіт' або 'стукіт' під час кожного оберту колінчастої шестерні вказує на локальну проблему (сходинка шарніра сегмента, пошкоджений зуб або сильне биття)
Погіршення стану мастила — підвищений вміст металевих частинок у мастилі редуктора свідчить про прискорений знос зубів
Видиме зміщення моделі зносу — якщо полірована контактна смуга на зубах зміщується до одного кінця поверхні, розвивається осьове зміщення
Корпус млина, зубчасте колесо та шестерня термічно розширюються, коли млин досягає робочої температури. Для великого кульового млина теплове розширення діаметра корпусу млина може змістити центральне положення зубчастого колеса на 1–3 мм відносно холодного положення. Якщо шестерня вирівняна з положенням холодної шестерні, вона буде зміщена під час роботи.
Рішення: або виконайте вирівнювання за робочої температури (вирівнювання в гарячому стані, як описано в цьому посібнику), або розрахуйте очікуване теплове зростання та відповідно зміщуйте вирівнювання в холодному стані. Теплове зміщення слід розраховувати на основі матеріалу оболонки млина (як правило, вуглецева сталь, коефіцієнт теплового розширення ≈ 12 × 10⁻⁶ /°C) і очікуваного підвищення температури.
Вимірювання люфту в одній точці та оголошення вирівнювання завершеним є найпоширенішою помилкою вирівнювання. Люфт змінюється по всьому колу через биття шестерні — одне вимірювання може впасти в максимальну або мінімальну точку, створюючи абсолютно оманливу картину середньої міжцентрової відстані.
Рішення: Завжди вимірювайте щонайменше в 4 положеннях, на відстані 90° одна від одної. Обчисліть середній люфт і варіацію. Середнє значення має бути в межах зазначеного діапазону; варіація повинна відповідати виміряному бієнню.
Спроба вирівняти зубчасте колесо, яке має ослаблені болти з’єднання сегментів або похибку кроку на поверхнях з’єднання, марне — положення шестерні змінюється щоразу, коли шарнір проходить через сітку, що унеможливлює стабільне центрування.
Рішення: Завжди перевіряйте та виправляйте стан сегментного з’єднання як перший крок будь-якої кампанії вирівнювання, перш ніж проводити будь-які інші вимірювання.
Затягування кріпильних болтів корпусу підшипника шестерні до повного крутного моменту перед перевіркою остаточного контакту є поширеною помилкою, яка витрачає час. Акт затягування болтів може зрушити положення корпусу на 0,2–0,5 мм, змінюючи люфт і, можливо, форму контакту.
Рішення: затягніть болти (вручну плюс чверть оберту) для всіх проміжних вимірювань. Лише момент затягування до остаточної специфікації після того, як буде підтверджено правильність контакту та люфту. Потім повторно перевірте люфт в останній раз після затягування.
Не кожну проблему вирівнювання зубчастого колеса можна вирішити шляхом регулювання положення шестерні. Використовуйте цю схему прийняття рішень, щоб визначити правильний курс дій:
Хвороба |
Рекомендована дія |
Люфт поза межами діапазону, схема контакту хороша |
Відрегулюйте лише радіальне положення шестерні |
Зразок контакту навантажений по краях, люфт правильний |
Відрегулюйте лише осьову паралельність шестерні |
Радіальне биття > 3,0 мм TIR |
Дослідіть і усуньте першопричину перед вирівнюванням |
Осьове биття > 2,0 мм TIR |
Огляньте пружинні пластини та фланець корпусу; виправити перед вирівнюванням |
Товщина зуба зношена > 30% від початкової |
Заплануйте заміну зубчастого колеса — вирівнювання не відновить міцність зуба |
При МТ огляді виявлені тріщини кореня зуба |
Негайна заміна — не продовжувати роботу |
Пітінг займає > 30% поверхні зуба |
Оцінити ресурс, що залишився; плануйте заміну протягом 6–12 місяців |
Похибка кроку з’єднання сегмента > 0,5 мм |
Виправте з’єднання перед вирівнюванням — зверніться до виробника редуктора |
Не можна досягти правильного вирівнювання в межах діапазону регулювання шестерні |
Дослідити осідання фундаменту млина; може знадобитися втручання цивільних інженерів |
Подпругу можна правильно вирівняти, лише якщо вона була правильно виготовлена. Помилки розмірів шестерні — биття, похибка між зубцями, похибка профілю — створюють проблеми з центруванням, які не можна повністю виправити жодним регулюванням шестерні.
Виробник Yile Machinery сегментовані колінчасті шестерні для важких умов роботи для кульових млинів, млинів SAG і обертових печей відповідно до наступних стандартів якості, які безпосередньо підтримують правильне вирівнювання поля:
Радіальне биття готової шестерні : ≤ 0,5 мм TIR (виміряно на нашому прецизійному вертикальному токарному верстаті перед відправкою)
Осьове биття готової шестерні : ≤ 0,5 мм TIR
Похибка кроку сегментного з’єднання : ≤ 0,1 мм (контролюється прецизійною обробкою поверхонь з’єднання як узгодженого набору)
Похибка відстані між зубами : відповідно до DIN 3962 клас точності 9 або вище
Матеріал : лита сталь зі сплаву ZG42CrMo, вакуумна дегазація (VD), з повною сертифікацією хімічних і механічних властивостей
NDT : 100% ультразвуковий контроль (UT) + магнітно-порошковий контроль (MT) усіх зон кореня зуба та сегментних з’єднань
Кожне зубчасте колесо поставляється з повним звітом про перевірку розмірів, включаючи вимірювання биття, дані про відстань між зубцями та вимірювання кроку з’єднання сегментів, щоб ваша команда з вирівнювання точно знала, чого очікувати до того, як механізм прибуде на місце.
для сегментовані колінчасті шестерні, які вимагають встановлення на місці без розбирання фрези , ми виготовляємо узгоджені набори сегментів із точно обробленими поверхнями з’єднань і надаємо повні інструкції зі встановлення.
Ми також виготовляємо відповідні вали-шестерні для приводів кульових млинів і печей — постачання шестерні та шестерні як узгодженого, перевіреного комплекту усуває найпоширенішу проблему з вирівнюванням: геометричну несумісність між шестернею та шестірнею від різних виробників.
Правильний люфт залежить від модуля редуктора. Загальна галузева вказівка становить 0,03–0,05 × модуль (нормально). Наприклад, люфт модуля Module 36 повинен мати люфт 1,08–1,80 мм. Завжди звіряйтеся з конкретним кресленням шестерні — деякі виробники вказують інші значення. Виміряйте в 4 точках навколо кола та використовуйте середнє значення; зміна по колу відображає биття шестерні, що є нормальним і очікуваним.
Щонайменше вимірюйте люфт щокварталу та після будь-якого технічного обслуговування, яке може вплинути на вирівнювання (робота фундаменту, заміна підшипника, ремонт кожуха млина). Якщо млин демонструє збільшення вібрації або шуму, негайно виміряйте. Люфт збільшується в міру зношування зубів — поступове збільшення з часом є нормальним; раптова велика зміна свідчить про проблему.
Цей шаблон контакту типу «пісочний годинник» або «тільки по центру» вказує на те, що вал шестерні відхиляється під навантаженням, через що зуби торкаються лише в середній точці поверхні. Це структурна проблема — вал шестерні занижений для прикладеного навантаження або проміжок підшипника занадто широкий. Коригування вирівнювання не може це виправити. Для оцінки зверніться до виробника обладнання або спеціаліста з обладнання.
Різні температури підшипників у приводі з двома шестернями майже завжди вказують на нерівний розподіл навантаження — на одну шестерню припадає більше 50% загального крутного моменту приводу. Це викликано різницею міжцентрової відстані (люфту) між двома шестернями. Виміряйте люфт на обох шестернях — та, яка працює сильніше, зазвичай матиме менший люфт (ближче до шестерні). Відрегулюйте гарячу шестерню трохи назовні (збільште її люфт на 0,3–0,5 мм) і стежте за температурою.
Повна кампанія з вирівнювання — включаючи попередню перевірку, вимірювання биття, вимірювання люфту, аналіз контактної структури, регулювання та перевірку обкатки — зазвичай займає 3–5 днів для одношестерневої фрези та 5–8 днів для подвійної шестерні. Це припускає, що не потрібні серйозні коригувальні роботи (виправлення стиків сегментів, ремонт фундаменту). Плануйте відповідно, плануючи планові зупинки на технічне обслуговування.
Процедури вимірювання, описані в цьому посібнику, можуть виконуватися компетентною командою технічного обслуговування з відповідними інструментами. Однак інтерпретація складних контактних моделей, діагностика основних причин надмірного биття та керування розподілом навантаження між подвійною шестернею вимагають досвіду. Для початкового вирівнювання встановлення або після заміни редуктора ми рекомендуємо залучити спеціаліста принаймні до етапів вимірювання та інтерпретації, а ваша команда виконає фізичні налаштування під керівництвом.
Надайте: марку та модель фрези, зовнішній діаметр обхватної шестерні, кількість зубів, модуль, ширину поверхні, кількість сегментів, марку матеріалу (якщо відомо) і чи потрібна вам відповідна шестерня. Якщо є креслення, додайте їх. Якщо ні, ми можемо працювати з ключовими параметрами. контакт sales@yilemachinery.com — ми відповідаємо на всі технічні запити протягом 24 годин.
Незалежно від того, чи потрібна вам змінна подпруга, виготовлена за вашими кресленнями, відповідний набір шестерні та шестерні, чи технічна підтримка для вирішення складної проблеми центрування, команда інженерів Yile Machinery готова допомогти.
Електронна пошта: jasmine@yileindustry.com
Надішліть запит на пропозицію: www.yilemachinery.com/contactus.html
Відповіді на всі технічні запити протягом 24 годин. Для термінових ситуацій поломки позначте своє повідомлення 'ТЕРМІНОВО' для відповіді в той же робочий день.
