方鵬
（山東魯碧建材有限公司）

　　1　引言
　　山東魯碧建材有限公司2號輥磨為德國進口萊歇磨，主要用于生產礦渣微粉，減速機采用弗蘭德品牌，型號為：KMPP651，其結構為一級傘齒加兩級行星傳動。2013年3月9日，該減速機因功率過高報警，而且潤滑系統回油溫度急劇升高，晚上23：25減速機潤滑站過濾器壓差高報警，整個系統跳停。檢查過濾器濾網時發現有大量的黃色銅屑，經化驗銅屑成分為CuAl10Ni查閱設備圖紙推測該合金來自二級行星輪中的銅瓦。經過咨詢，弗蘭德專家給出了同樣的判斷，并提供了具體的解決方案。隨后，山東魯碧建材有限公司按照弗蘭德公司出具的方案對該減速機進行了搶修。目前該減速機運行接近兩個月且效果良好。現將具體原因、修復方案及預防措施簡單描述。
　　2　原因分析
　　該減速機自2008年2月份開始使用，到現在已運轉5年多，運轉率接近90%，因此設備或多或少存在老化問題，尤其是里面的合金瓦，由于自身硬度較低，一旦潤滑不良很容易造成損傷。在拆檢減速機時發現二級行星有一個行星輪堆積了大量的合金，且無法轉動，證明我們的判斷正確。在對該行星輪拆檢中發現了以下三個問題：（1）兩側的推力瓦嚴重燒蝕熔化（圖1）；（2）銅瓦處存積了大量油泥并將潤滑油道堵塞，而且銅瓦整個開裂、軸向延展接近30mm（圖2）；（3）銷軸局部裂紋（圖3）。

　　根據以上損壞分析，銅瓦潤滑油孔堵塞之后，造成銅瓦急劇升溫，溫度升高到一定程度使得銅瓦受熱開裂并且膨脹延展，Z終與兩側的推力瓦接觸，推力瓦受到擠壓以后迅速升溫Z終燒蝕，銷軸因此承受較大的扭矩及高溫，造成裂紋。
　　3　處理方案
　　推力瓦、銅瓦、銷軸的方案為按照尺寸重新制作備件。但在檢測齒輪時發現其內孔圓柱度較差以至于變成橢圓，而且表面硬度下降，遠遠低于圖紙要求（HRC55+5）。我們聯系弗蘭德公司欲購買該齒輪，對方回復該齒輪需要德國進口，加工周期為6個月，而且為保證齒輪嚙合，建議6個齒輪一起更換。此時，山東魯碧建材有限公司銷售正處于旺季，該輥磨每天生產3000t微粉，停機6個月對我們的損失可想而知。我們聯系弗蘭德總部專家要求給出整改方案。對方經過詳細計算給出如下方案：擴大齒輪內孔直徑，再加一個過渡套，從而保證齒輪的硬度及裝配要求（圖5）。

　　3.1過渡套材料選擇
　　過渡套材料采用42CrMo。該材料強度、淬透性高，韌性好，淬火時變形小，高溫時有高的蠕變強度和持久強度，用于制造要求強度更高和調質截面更大的鍛件。
　　3.2處理工藝
　　（1）鍛打：目的是減小殘留夾雜物的尺寸，使其成分趨于均勻，組織趨于致密，細化晶粒，改善鋼的性能。
　　（2）粗車：單邊留4mm加工余量。
　　（3）著色探傷：目的是檢查工件是否有損傷，從而保證下一道工序順利進行。
　　（4）完全退火：目的是使工件的內部組織全部進行重結晶，通過完全退火來細化晶粒，均勻組織，消除內應力，同時降低硬度，便于切削加工，并為加工后零件的淬火作好組織準備（圖6）。

　　具體過程：零件在爐溫>800℃裝爐，立即通入甲醇：50~60ml/min、氮氣：4~6m³/h；溫度升到850℃之后甲醇：35~45ml/min、氮氣：4m³/h；保溫120min后隨爐冷降溫至650℃，停甲醇，氮氣：5m³/h；降溫至550℃時出爐空冷。
　　（5）半精車：單邊0.75mm，從而滿足下一步淬火的淬硬層>0.5mm的要求。
　　（6）高頻淬火（圖7）：該套由于工作面是套的內孔及兩個端面，硬度要求HRC58-62，淬硬層>0.5mm。因此，選擇高頻淬火，這樣既能局部熱處理，同時也滿足硬度要求。另外，高頻淬火時工件的冷卻至關重要，為保險起見采用淬火液進行冷卻；感應器距離工件的位置也非常重要，離得太近容易造成感應器受熱，堵塞冷卻水溢流孔，離得太遠影響熱功率的傳遞，一般控制在3~5mm。
　　（7）精車外圓及內孔：外圓Z終尺寸為φ330t6，內孔Z終尺寸為φ330H6，這樣保證外圓與齒輪內孔過盈配合，過盈量控制在0.2~0.3mm；內孔與銅套間隙配合，間隙控制在0.1~0.12mm。
　　（8）精車端面：將過渡套與齒輪進行冷裝之后，對過渡套的端面進行精車，要求兩個端面與內孔垂直度，圓跳度誤差控制在0.02mm以內。
　　目前，該減速機已恢復生產兩個月，二級行星振動值3~5mm/s，輥壓9.0MPa，比表面積440m²/kg，磨機產量也逐漸恢復到150t/h，運轉狀況良好。