大型开式齿轮是重型机械设备中十分常见的传动方式,如水泥行业的回转窑与干燥机、矿山选矿的球磨机与棒磨机、火力发电厂的磨煤机等。
齿轮是把动力从一个转轴传递到另一个转轴的机械零件,开式齿轮被用来传递动力给高转速和低转速的设备,这些设备承受高负荷并且在恶劣工作条件中运行。大多数情况下,开式齿轮处于连续运转状态,停机时间很少。
开式齿轮的润滑好坏,不仅与润滑剂的选择、齿轮的设计、加工、材质,设备的安装情况等密切相关。同时,合理的润滑方式对于开式齿轮润滑产生重大的影响,包括涂抹、油池、喷洒等形式,因此要注意润滑方法的选择,才能避免出现问题。
齿轮啮合的几种润滑状态:
1. 流体动力润滑状态: 齿轮在啮合过程中,一定厚度的润滑油膜将并不平滑的摩擦面完全隔开而不使其发生直接接触,此时称为流体动力润滑状态。
2. 弹性流体润滑状态:当载荷增大时,啮合齿面发生弹性变化,润滑油粘度在压力下急剧增大,因而不会被完全挤出而迅速形成极薄的弹性流体动力膜,仍能将摩擦面完全隔开,这时为弹性流体润滑状态。
润滑油的粘度是形成流体动力润滑膜和弹性流体润滑膜的关键。以上情况通常发生在高速轻载的工况。
3. 边界润滑状态: 当载荷继续增大时,齿面微小的凸起在运动中已不能由弹性流体膜隔开,此时承担润滑任务的是吸附在金属表面上的一层或几层分子构成的边界吸附膜。在高温高压条件下,边界吸附膜发生脱附,丧失润滑作用,此时就要靠在齿面生成化学反应膜或物理吸附膜起润滑作用。
重型开式齿轮是原材料加工工业中常见的传动方式,广泛应用于电力、矿山、水泥、钢铁、化工、造纸等行业的大型设备,如:球磨机、管磨机、棒磨机、回转窑、干燥机、造粒机、鼓式碎浆机等。
开式齿轮传动的主要特征为:重载、低速、结构尺寸较大且齿面粗糙度较高,工作条件苛刻(如灰尘、高温、冲击载荷等),它可以传递很高的力和力矩(有些双小齿驱动装置可以达到﹥2×5000KW的传动功率),因而齿面承受极高的应力作用,而且开式齿轮除在节园位置为滚动摩擦之外,在其啮合的过程中还存在大量的滑动摩擦,开式齿轮通常处于混合摩擦状态(启动、停机期间、剪切力过大、冲击载荷等),因此其润滑条件是非常苛刻的,要想得到理想的润滑保护,延长齿轮使用寿命,减少备件损耗、停机损失,提高设备的作业稳定性,需要采用合适的润滑剂,并要有合理的润滑方式和方法。 如果由于条件所限,开式齿轮所使用的润滑剂,在初选用时没能选到完全符合以上条件的润滑剂,那么必将导致花费大量人力物力,却仍然达不到开式齿轮理想的润滑状态,油品的消耗量巨大,磨煤机大齿轮喷射润滑系统,齿轮依然会存在过度磨损、塑性变形、点蚀、剥落、更严重发生崩齿等问题,对开式齿轮来说,容易出现的问题便是擦伤、塑性变形、点蚀、剥落和磨粒磨损等, 出现这类问题的原因除了与齿轮本身的材质、设计、加工、安装等因素有关之外,还有重要的一个因素便是润滑剂的性能所致。
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