高炉罐式炉顶齿轮箱故障分析及改进措施

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1、第32卷第4期山东冶金Vol.32No.42010年8月ShandongMetallurgyAugust2010??????????????生产技术??????????高炉罐式炉顶齿轮箱故障分析及改进措施112李强，赵玉军，贾友剑（1内蒙古科技大学，内蒙古包头014010；2莱芜钢铁股份有限公司，山东莱芜271126）摘要：高炉罐式炉顶齿轮箱主要故障点是旋转支撑、倾动箱及行星减速机。旋转支撑承受载荷大，通过增加滚动体、均匀内部间隙等措施，优化回转支撑；倾动箱蜗轮齿易局部磨损、蜗轮轴与溜槽挂架易抱死，通过在蜗轮花键轴处增加氮气吹扫与冷却、加强密封、强制干油润滑等，消除了倾动箱故障；行

2、星减速机各轴承因各种杂质形成回转卡阻，通过加设稀油冷却及油过滤装置、及时清理油污等，防止了轴承失效。优化改造后，齿轮箱运行稳定性提高，隐患部位大幅度减少。关键词：炉顶齿轮箱；故障；旋转支撑；倾动箱；行星减速机中图分类号：TF321.3文献标识码：B文章编号：1004-4620（2010）04-0009-03回转卡阻及轴头泄漏等故障，是引发齿轮箱故障的1前言主要故障点。为此，对故障产生的原因进行分析，并高炉罐式炉顶齿轮箱是罐式炉顶的核心设备，采取相应的改进措施。由气密箱与行星减速机两部分组成，其零部件加工2齿轮箱回转支撑分析及改进工艺复杂、装配精度高，在重载、压力高、多粉尘温度高的炉

3、内工作，负责完成高炉正常生产所需要的各通过分离旋转回转支撑，观察到内外圈滚道均种布料模式，其运行状态好坏直接影响着高炉设备存在磨损侵蚀痕迹，痕迹出现的位置较为集中且个的稳定顺行。气密箱直接位于高炉炉喉顶部，通过别位置较为明显。随机抽取20个滚动体进行尺寸壳体支撑在高炉炉顶钢圈上，气密箱顶盖支撑着行测量及观察，发现滚动体外观均有不同程度的麻点星减速机。为了保证齿轮箱内部的轴承等传动零部及磨损痕迹，个别情况较为明显，尺寸均在误差范围件的正常工作，要求气密箱工作温度＜70℃，因此之外；保持架保持较好，没有明显磨损痕迹。在气密箱旋转底盘的外侧（面向高炉炉内的一侧），2.1失效分析装有隔热耐

4、高温材料，并在旋转底盘的内侧装有冷1）旋转回转支撑承受载荷较大，最大的载荷来却水管，由冷却水将炉内传入热量带走。同时，向齿自于旋转吊架与旋转底盘带来的重力作用。在周长3轮箱通入高于炉内压力0.01MPa、流量＜500m/h的为5423cm的滚道中只有115个滚动体成十字形式氮气，使含有大量粉尘的脏煤气不能进入齿轮箱，起分布，内部间隙较大，极易产生局部承载空白。滚动“密封”作用。氮气温度远低于炉内煤气温度，能对体是回转支撑中直接受力的承载体，其单个滚动体箱内的传动机构起到冷却作用，而行星减速箱处于承受载荷较大，与内外旋转体相对运动中会产生剧［1］大气环境中工作，不必进行冷却。烈摩擦，

5、在低速、重载摩擦力的作用下滚动体、滚道齿轮箱在密闭环境下运行，早期故障不易发现，会产生剥离及压痕，致使滚动体及滚道不同程度损很多故障即使发现也不易检修，给高炉生产的稳定坏（见图1），造成回转支撑故障。带来了诸多不利影响，现在已逐渐成为制约高炉稳内座圈滚柱外座圈定生产的瓶颈。主要问题：1）齿轮箱在使用一段时间后，出现α角（布料溜槽倾动角度，即布料溜槽与高炉中心线的夹角）不倾动，β角（控制布料溜槽旋转角度）旋转卡阻等故障。2）蜗轮轴与溜槽挂架抱死图1滚道及滚动体损坏状态现象存在较为普遍。3）在实际生产中，蜗轮、蜗杆及2）旋转回转支撑上部只有42条M24高强螺栓轴承的寿命达不到一代炉龄的

6、寿命要求。4）在恶劣与箱体连接作为支撑固定点。在正常情况下，螺栓环境下长期运行的行星减速机，易出现内部各轴承强度足以承受外力作用。当由于旋转回转支撑内进收稿日期：2010-03-31入异物（如焦炭、矿石等）造成卡阻时，螺栓在承受剪作者简介：李强，男，1959年生，2009年毕业于北京科技大学机械切力较大的情况下，极易被切断。设计及理论专业，工学博士。现为内蒙古科技大学机械工程学院2.2改进措施院长，教授，从事高校教学研究工作，研究方向：现代机械设计，制造业信息化技术。1）在回转支撑现有基础上增加滚动体2个，减92010年8月山东冶金第32卷少单个滚动体承载重量，增大有效接触面积。上

7、，蜗轮副的啮合部分在工作范围内润滑不到位。2）定期改变溜槽转动方向，尽可能使回转支撑即溜槽在52°时，蜗轮有1.5个齿润滑不到；在17°内部间隙均匀，减少局部承载空白时间。时，蜗轮有5个齿润滑不到。3）从部件情况看，通过增加螺栓数量来改善设3.2改进措施备，情况不允许，采用增大螺栓直径，并增加防松方1）在蜗轮花键轴处增加氮气吹扫与冷却，改善式达到加固支撑的目的。运行条件，防止产生抱死，为今后维修提供条件。4）优化回转支撑使用方案。常用回转支撑的结2）改进输入、输出轴密