FLSmidth Ritzelversagensanalyse: Hertzsche Pressung und Zusammenbruch des Schmierfilms

 

Ausfall des FLSmidth-Ritzels: Anfallbedingter Bruch und Austauschprotokoll

Krampfanfallbedingte Zahnfrakturen bei einem FLSmidth Ritzelgetriebe ist in der Regel auf den katastrophalen Zusammenbruch des hydrodynamischen Ölfilms zurückzuführen, der zu unmittelbaren Grenzschmierbedingungen führt. Bei einem kürzlich aufgetretenen Vorfall in einem Hochleistungs-Kegelbrecher (450-600 kW) erreichte das Ritzel eine kritische thermische Instabilität, die zu einer plastischen Verformung der Zahnradprofile und lokalen Temperaturspitzen von über 250 °C führte. Diese thermische Abweichung führte zu Makropitting und "Metallrissen" an den tragenden Flanken und machte eine Notabschaltung erforderlich.

1. Grundlegende Ursache: Grenzschmierung und Maschenkinematik

Inspektion nach dem Versagen der Kegelbrecherteil ergab, dass die Verzahnungsgeometrie aufgrund eines Druckabfalls im Schmiersystem unter 1,5 bar versagte. Ohne die erforderliche Ölfilmdicke nach ISO VG 150-320 verlagerte sich die Kontaktmechanik von der Trennung des Flüssigkeitsfilms zum direkten Kontakt der Oberflächen. Die daraus resultierende Hertz'sche Kontaktspannung überstieg die Streckgrenze der aufgekohlten Schicht von 1500 MPa, was dazu führte, dass sich unterirdische Risse zu vollständigen Zahnbrüchen ausbreiteten.

Betriebliche Parameter	Baseline (Gesunde Ausrüstung)	Beobachtetes Versagen Wert	Mechanische Implikation
Radiale Schwingungsgeschwindigkeit	≤ 4,5 mm/s	> 12,5 mm/s	Starke Exzentrizität und Fehlausrichtung der Verzahnung.
Anstieg der Schmieröltemperatur	ΔT < 15°C	ΔT > 35°C	Übermäßige Reibungshitze durch Reibung der Zähne.
Getriebespiel	0,12 - 0,18 mm	Variabel/Verzerrt	Verlust der Integrität des Evolventenprofils.

2. Material Spezifikation: 18CrNiMo7-6 Schmieden Normen

Um die strukturelle Integrität bei hohen Tragzahlen zu gewährleisten, ist das NewReg-Ersatzteil Ritzel hält sich an die 18CrNiMo7-6 (DIN 1.6587) legierter Stahl Standard. Im Gegensatz zu minderwertigen Gussalternativen aus ungeprüften FLSmidth Teilelieferantenwerden diese Zahnräder einer mehrstufigen Wärmebehandlung unterzogen, um eine Einsatzhärtungstiefe (CHD) von 1,8 mm - 2,2 mm zu erreichen.

• Oberflächenhärte: 58-62 HRC auf den Zahnflanken für hohe Verschleißfestigkeit.
• Kernhärte: 30-35 HRC, um hochfrequente Stoßbelastungen zu absorbieren.
• Oberfläche: Geschliffen auf Ra ≤ 0,8 μm zur Optimierung der EHL-Filmbildung (Elasto-Hydrodynamic Lubrication).
• Genauigkeitsklasse: AGMA-Klasse 12 (ISO 1328 Grad 6) zur Minimierung dynamischer Übertragungsfehler.

3. Präzise Installation: Überprüfung des Kontaktmusters

Ersetzen von Kegelbrecher-Ersatzteil Ritzel erfordert eine millimetergenaue Ausrichtung. Für diese FLSmidth-Baugruppe wurde das seitliche Zielspiel auf 0,12-0,18 mm festgelegt, was mit der Bleidrahtmethode überprüft wurde. Die technischen Normen der NewReg erfordern die folgende Abdeckung vor der Inbetriebnahme unter Volllast:

• Effektive Zahnhöhe: ≥ 40% Abdeckung.
• Effektive Zahnlänge: ≥ 70% Abdeckung.
• Bohrungsausrichtung: Lasergeprüft, um eine Abweichung < 0,05 mm/m zu gewährleisten.

4. Strategisches Ersatzteilmanagement

Um künftige Ausfälle zu vermeiden, ist die Anlage zu einer proaktiven Strategie übergegangen. Dazu gehören Online-Ölzustandssensoren, die einen Alarm auslösen, wenn die Metallverschleißpartikel den Wert nach ISO 4406 18/16/13 überschreiten. Durch die Zusammenarbeit mit spezialisierten FLSmidth Teilelieferanten Wie NewReg unterhält das Bergwerk jetzt einen strategischen Sicherheitsbestand, der die Lieferzeiten von 12 Wochen auf 48 Stunden reduziert.

Technische Beratung: Wenn Sie ein plötzliches metallisches Klopfen oder einen Geräuschpegel von mehr als 100 dB in der Nähe der Vorgelegewelle feststellen, ist eine Notabschaltung erforderlich. Wenden Sie sich an unsere Anwendungsingenieure für eine detaillierte Prüfung der Zahnradausrichtung.