一、高速轴概况及其轴向窜动故障

某公司2^#水泥磨为4.2m×13.2m，台时产量105～135t/h，原配备两台罗马尼亚生产的HB180的主减速机（功率为2000kw），采用双边缘传动。该设备负荷高，运转率要求也高。在2001年9月技改中，将两台HB180主减速机换成二台ZLY1045国产减速机（ZLY1045减速机齿轮的结构和技术参数见表1）。ZLY1045国产减速机的功率为2000kW，输入转速985r/min，速比9.022；该减速机高速轴有三个支承轴承，两端为自由轴承（23140CC/W33），中间为定位轴承（23148CC/W33），见图1。

 

表1 ZLY1045国产减速机齿轮的结构和技术参数

图1 齿轮箱高速齿组件结构简图

2006年8月12日在巡检中发现该减速机高速轴轴承轴向振动较以前增大，振速Z大值12mm/s。打开减速机检查后发现，其中间定位轴承轴承座定位端面开裂约1/2，造成轴承轴向定位失效，这是轴承轴向振动大的主要原因。该轴承座下半部和减速机箱体是整体铸造，现场根本无法修复，如拆除运回厂家处理，需要30d，周期太长。于是该公司组织相关人员对此进行分析，后决定对辅传端轴承（原为自由轴承）进行定位处理。
二、窜动原因分析
从轴承座损坏断面看，此轴承座存在气孔、夹渣等铸造缺陷，造成强度下降。另外，因减速机传动齿为斜齿，一级齿螺旋角度为13°，从主传端看，高速轴顺时针运转，减速机运转齿轮啮合时使轴承产生轴向力，且受力方向指向辅传端，见图2。

 

图2 顺时针运转时减速机齿轮啮合使轴承产生轴向受力

三、处理措施及效果
（1）因中间定位轴承轴承座无法修复，因此决定对辅传端轴承进行定位。具体做法是：测量在辅传轴承外压盖与轴承之间距离后加工一个定位挡圈，具体尺寸为Φ370×Φ350×H30，且做成两半，不需要拆对轮就能安装；另在端盖与箱体连接处加调整垫进行调整，以使压盖止口与挡套之间保持0.2~0.3mm的间隙，避免轴承受热膨胀，造成轴承发热，见图3。

 

图3 技改方案

（2）由于轴承端盖止口高度只有5mm，且止口法兰厚度只有14mm，为确保轴承定位可靠，对轴承端盖进行了改造加工，止口高度由原来5mm增加到20mm，止口法兰厚度由原来14mm增加加到30mm，且设计成两半分体，不需要拆辅传端对轮就可以安装。另外，进行减速机内部清理并更换新油。
通过上述改进处理，仅用28h就试车生产，轴向Z大振速为2.6mm/s。维修到目前已使用两年多，运转正常，为企业创造大量的经济效益。