大型先進(jìn)國產(chǎn)化立磨減速機(jī)的研制及產(chǎn)品特點

　　大功率立磨減速機(jī)是大型立式磨機(jī)的核心部件，它將電機(jī)的高轉(zhuǎn)速小扭矩水平方向輸入轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速大扭矩垂直方向的輸出，同時承受來自磨機(jī)垂直方向的巨大變化載荷；主要應(yīng)用于節(jié)能環(huán)保的新型干法水泥生料、水泥熟料和水泥礦渣的粉磨。它研制成功，解決了大規(guī)格的螺旋傘齒輪和整機(jī)需要從國外進(jìn)口受限的難題，大大地縮短了產(chǎn)品的加工周期、節(jié)約了成本；使我國的減速機(jī)研制水平得到了大幅度的提高；并能推動整套立式磨機(jī)裝置在全球的競爭力；同時加快了節(jié)能環(huán)保的新型干法水泥生產(chǎn)線占據(jù)主導(dǎo)地位的進(jìn)程；并將在整個國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，具有重要意義。

　　我公司已開發(fā)制造了數(shù)百臺MLX170、MLX200、MLX225、MLX250、MLX280、MLX300、MLX330、MLX360（含雙行星）、MLX400（含雙行星）、MLX420（含雙分流）、MLX450（含雙分流）、MLX540（雙分流）大型立磨減速機(jī)，其中MLX450（4500KW）、MLX540（5400KW）均為目前國內(nèi)自行開發(fā)、設(shè)計制造的最大功率的立磨減速機(jī)，使用至今，各項指標(biāo)良好。

　　其中三級傳動、雙分流和雙行星結(jié)構(gòu)的大功率立磨減速機(jī)已通過了中國建筑材料聯(lián)合協(xié)會和江蘇省經(jīng)濟(jì)委員會的鑒定，評定均為：屬國內(nèi)首次自主設(shè)計研發(fā)，具有獨立的自主知識產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，整機(jī)性能達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，并具備批量生產(chǎn)的能力；對大功率立磨減速機(jī)我們擁有關(guān)鍵技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)，已獲得了4項實用新型專利和2項發(fā)明專利，我們將繼續(xù)申報5項以上的國家專利。

　　2009年，MLX450大功率立磨減速機(jī)的的研制成功被中國建筑材料聯(lián)合會科技部評為科技進(jìn)步類一等獎；2009年，大功率立磨減速機(jī)被南京市評為優(yōu)秀成果獎；2009年，由我公司作為組長單位負(fù)責(zé)起草的《水泥工業(yè)用硬齒面立式磨機(jī)減速機(jī)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通過了審查，并評定此標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

　　我公司在充分吸收國外技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合自己多年生產(chǎn)制造的經(jīng)驗，成功開發(fā)了1700KW以上螺傘國產(chǎn)化的立磨減速機(jī)，其技術(shù)水平與國外先進(jìn)技術(shù)水平相當(dāng)，主要技術(shù)特點為：

1. 采用先進(jìn)的計算方法：
1.1錐齒輪強(qiáng)度計算采用從德國引進(jìn)的DIN 3990軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；
1.2平行齒輪級和行星齒輪級的強(qiáng)度計算采用ISO 6336軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；
1.3滑動軸承設(shè)計采用我公司和西交大國家滑動軸承重點試驗室聯(lián)合開發(fā)的大型推力軸承優(yōu)化設(shè)計軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；
1.4 行星架、箱體等主要結(jié)構(gòu)件采用ANSYS有限元進(jìn)行分析。

2. 主要設(shè)計與工藝特點：
2.1設(shè)計時考慮磨機(jī)的實際工況，取AGMA服務(wù)系數(shù)≥2.5，確保安全可靠性；
2.2 采用多種新的傳動結(jié)構(gòu)，減小了單個錐齒輪的規(guī)格，完全解決了螺傘依賴進(jìn)口的難題；
2.3 全部齒輪，在坯料階段和最終熱處理后均進(jìn)行探傷；對箱體和行星轉(zhuǎn)架的主要焊縫均進(jìn)行超聲波探傷；
2.4 設(shè)計、制造時嚴(yán)格控制多個行星輪的公法線長度，使公法線長度盡量一致，以保證均載；
2.5 行星轉(zhuǎn)架等采用進(jìn)口加工中心加工，保證多個銷孔的位置度，確保多個行星載荷均布。

3. 主要結(jié)構(gòu)特點：
3.1 輸入軸密封采用擋油環(huán)密封+骨架油封，雙層密封結(jié)構(gòu)，確保不漏油；
3. 2 箱體為一個整體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與分層箱體的結(jié)構(gòu)相比較有以下優(yōu)點：
a. 因是整體結(jié)構(gòu)，提高了箱體的強(qiáng)度與剛度；
b. 因是整體結(jié)構(gòu)，也就不存在像分層箱體的結(jié)構(gòu)在結(jié)合面漏油的可能；
c. 因是整體結(jié)構(gòu)，齒圈僅承受齒輪嚙合時所產(chǎn)生的力，也就避免了因箱體承受巨大的軸向負(fù)荷而引起齒圈變形的可能，從而保證了齒輪的嚙合精度；
d. 因是整體結(jié)構(gòu)，也就沒有了分層箱體結(jié)構(gòu)在結(jié)合面的平面加工，避免了加工誤差出現(xiàn)的可能，確保了齒圈與箱體軸承孔之間的同軸度與對中度，從而保證了齒輪的良好的嚙合精度；
3.3 輸出法蘭盤下面的推力瓦采用可自由擺動的結(jié)構(gòu), 避免了因磨機(jī)偏載時,發(fā)生刮瓦的可能；
3.4 從推力瓦處油腔溢出的油通過八個油槽，回流至箱體內(nèi)，一方面回油充分, 避免了迷宮環(huán)處漏油的可能；另一方面，回流的油可以潤滑內(nèi)齒圈，保證潤滑充分；
3.5 輸出法蘭盤與行星架輸出軸通過銷傳遞扭矩, 銷子調(diào)質(zhì)后再表面淬火，同時銷子與銷孔之間是過盈配合，保證銷子不會松動，從而確保安全可靠；
3.6 行星架輸出軸和輸出法蘭盤采用大規(guī)格高強(qiáng)度螺栓擰緊，同時輸出法蘭盤內(nèi)孔與行星架輸出軸之間采用小間隙配合，避免因磨盤偏載時產(chǎn)生的附加載荷作用于螺栓上，從而確保行星轉(zhuǎn)架不會墜落；
3.7 高低壓稀油站中高壓系統(tǒng)取消補(bǔ)償裝置，而采用四臺進(jìn)口徑向柱塞泵，一泵四出口，分別向16塊推力瓦供油，每一出口單獨向一塊推力瓦供油, 避免了因補(bǔ)償裝置油量分配不均而造成的燒瓦的可能。

　　目前，代表國際先進(jìn)技術(shù)水平的立磨減速機(jī)有德國的Flender公司、德國的RENK公司、瑞士的MAAG公司和日本的SEISA公司等產(chǎn)品，產(chǎn)品各有主要特點：

1. 德國Flender的產(chǎn)品除推力軸承外，全部采用滾動軸承，相對簡單、可靠；MAAG公司除一對傘齒輪處采用滾動軸承外，其余均采用滑動軸承，這種結(jié)構(gòu)浮動性好，但相對復(fù)雜，對潤滑系統(tǒng)要求很高，維修麻煩。

我公司：除推力軸承外，全部采用滾動軸承，軸承壽命大于10萬小時，對比計算壽命均大于國外公司同型號產(chǎn)品的壽命，并在軸承配制上，裝配方便，便于維護(hù)。

2. 國外所有立磨減速機(jī)的螺傘均采用大模數(shù)的克林根貝爾齒制，增加了齒輪副的強(qiáng)度。

我公司：采用自制的大模數(shù)克林根貝爾齒制螺傘。

3. 在行星齒輪副中，除日本大阪公司的產(chǎn)品采用25º壓力角外，其余均采用為壓力角20º；25º壓力角可提高齒輪產(chǎn)品強(qiáng)度，故日本大阪公司的產(chǎn)品相對小巧。

我公司：行星齒輪和平行軸齒輪的壓力角均采用25°，在保證重合度的同時，使接觸強(qiáng)度提高12%左右，彎曲強(qiáng)度提高18%左右。

4. 在推力軸承上，日本大阪、德國RENK均采用圓瓦，瑞士MAAG、德國Flender采用偏心扇形可傾瓦，其中扇形瓦承載面積大一些，靈敏度高，故均載效果好。

我公司：采用的偏心扇形可傾瓦。

5. 國外公司2000KW以上立磨均采用靜壓潤滑系統(tǒng)。

我公司：我公司1700KW以上立磨均采用的是全靜壓潤滑系統(tǒng)，更加安全可靠。

6. 行星齒輪和平行軸齒輪均采用滲碳淬火硬齒面齒輪，硬度HRC56~62，精度ISO 6級；而內(nèi)齒圈均為調(diào)質(zhì)的中硬齒面齒輪，調(diào)質(zhì)硬度大于HB280，內(nèi)齒圈精度除瑞士MAAG的全部為ISO 6級外，其他公司大多為7級。

我公司：行星齒輪和平行軸齒輪均采用滲碳淬火硬齒面齒輪，硬度HRC58~62，精度ISO 6級以上；所有齒輪副均采用修形和齒根噴丸技術(shù)，使齒輪強(qiáng)度提高20%；內(nèi)齒圈采用調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)硬度大于HB300，磨齒，ISO 6級以上，確保行星傳動嚙合平穩(wěn)，載荷均勻。

　　為了控制產(chǎn)品的質(zhì)量，確保交貨期，公司投入大量的資金進(jìn)行技改，目前公司擁有巨大的產(chǎn)能，主要設(shè)備如下：

● 進(jìn)口磨齒機(jī)：93臺（含 HOFLER 6米）
● 鏜床和加工中心：38臺
● 滾齒機(jī)：98臺
● 數(shù)控龍門銑：22臺
● 立式車床：61臺（含 8米、6米）
● 進(jìn)口螺傘銑：3臺（克林根貝格齒形直徑達(dá)2米）
● 熱處理設(shè)備：62臺