選用齒輪作為動(dòng)力傳動(dòng)的部件,輪齒的損耗不可避免,在齒輪副的長(cháng)期運行中,輪齒表面可能會(huì )出現不同類(lèi)型的損傷形式。在各類(lèi)損傷形式中,點(diǎn)蝕的出現、擴展會(huì )導致齒面金屬材料的遺失,并改變齒輪的幾何尺寸,從而影響齒輪副壽命。對回轉窯設備中廣泛使用的大型開(kāi)式齒輪,如未根據輪齒的實(shí)際機加工條件和運行工況,采取有針對性的潤滑方案,點(diǎn)蝕的形成和點(diǎn)蝕的后續擴展往往不可避免。 一、點(diǎn)蝕的形貌
齒輪在運轉過(guò)程中受到周期性變化的接觸應力作用,當接觸應力超過(guò)材料的接觸疲勞強度時(shí),會(huì )在齒輪表面或次表層上產(chǎn)生疲勞裂紋。疲勞裂紋不斷擴展、延伸,*終使小塊金屬脫落,形成不同形狀的小凹坑。齒面金屬材料遺失和出現凹坑是齒面疲勞損傷的典型特征。根據點(diǎn)蝕坑的形狀和大小,宏觀(guān)點(diǎn)蝕可以分為初期點(diǎn)蝕、擴展性點(diǎn)蝕、片蝕或剝落。
二、利用潤滑防止大型開(kāi)式齒輪出現點(diǎn)蝕
在齒輪的設計、制造階段,可以通過(guò)若干方法來(lái)降低齒輪出現點(diǎn)蝕的可能性,如加大齒輪嚙合角,變更齒輪傳動(dòng)類(lèi)型、輪齒表層或整體硬化處理、降低齒輪表面粗糙度等。但受限于制造成本加工能力,不可能完全消除點(diǎn)蝕出現的誘因。在齒輪的使用過(guò)程中,通過(guò)有效的潤滑能夠防止早期點(diǎn)蝕的發(fā)生、抑制或緩解既有點(diǎn)蝕的發(fā)展。
1、使用專(zhuān)用磨合潤滑劑降低齒面粗糙度,能夠有效防止早期點(diǎn)蝕的出現。
大型開(kāi)式齒輪的制造精度較低,在齒輪副投入使用的初期,由于齒輪嚙合面比較粗糙,存在局部高點(diǎn)接觸,這意味著(zhù)過(guò)低的接觸面積和載荷集中,齒輪表面的高點(diǎn)上不可避免地會(huì )出現細微裂紋。此時(shí)選用合適的專(zhuān)用潤滑劑能夠及時(shí)消除裂紋,防止裂紋的持續發(fā)展。
專(zhuān)用磨合劑在具備足夠潤滑性能的同時(shí),利用內含的特殊添加劑和固體添加劑,結合腐蝕和磨損功能,快速消除齒輪表面上參與嚙合的接觸高點(diǎn),細微裂紋也同時(shí)被清除。在齒輪副的運行中,齒輪的表面粗糙度持續下降,載荷分布趨于均勻,出現裂紋的可能性也就持續降低,這表明專(zhuān)用磨合潤滑劑在降低表面粗糙度的同時(shí),能夠有效的防止早期點(diǎn)蝕的出現。
為更好的保護現場(chǎng)環(huán)境,順應越來(lái)越高的環(huán)保意識,并進(jìn)一步提高磨合效果,可以通過(guò)頻閃儀動(dòng)態(tài)監測球磨機齒輪狀態(tài),對于回轉窯這類(lèi)慢速較慢的設備,即便是在運轉狀態(tài),也可通過(guò)肉眼觀(guān)察齒面狀態(tài)。
2、使用高粘度的潤滑油能夠有效杜.絕點(diǎn)蝕損傷的發(fā)生,并緩解既有點(diǎn)蝕的擴展。
若齒面已具備足夠的接觸比例,為防止齒輪的過(guò)度磨損,須及時(shí)將潤滑劑更換為操作潤滑油。高粘度操作潤滑油在保障潤滑狀態(tài)、降低齒輪磨損量的同時(shí),能夠防止蝕損傷的發(fā)生,并緩解既有點(diǎn)蝕的擴展。
當齒面上出現疲勞裂紋后,潤滑油就會(huì )侵入裂紋,粘度愈低的油,易侵入裂紋。潤滑油侵入裂紋后,在輪齒嚙合時(shí),會(huì )在裂紋內受到擠脹,從而加快裂紋的擴展?;谏鲜龇治?,對于已出現早期點(diǎn)蝕的齒面,使用高粘度的潤滑劑,能夠有效抑制或緩解點(diǎn)蝕的擴展。
三、結語(yǔ)
對于齒面加工精度較低的大型開(kāi)式齒輪,由于齒輪加工及安裝等原因,齒面載荷集中現象會(huì )經(jīng)常發(fā)生。如果齒輪副投入運行后發(fā)生齒面載荷集中,疲勞裂紋就會(huì )在短時(shí)間內出現,若不及時(shí)采取針對性措施,裂紋的快速擴展將導致齒面上點(diǎn)蝕坑數量上升和點(diǎn)蝕坑尺寸增大。在齒輪的磨合階段,采用新一代環(huán)保、透明磨合潤滑劑在達到磨合、潤滑等基本目的的同時(shí),能夠有效防止點(diǎn)蝕坑的出現。
對于已經(jīng)過(guò)齒面磨合、接觸面積較大的齒輪,采用全透明、高粘度合成開(kāi)式齒輪潤滑油,可以防止點(diǎn)蝕的產(chǎn)生。對于已經(jīng)出現點(diǎn)蝕坑的齒面,也會(huì )抑制或緩解點(diǎn)蝕的擴展。