孫勇

摘要：在現(xiàn)代化大型煤礦中，電動(dòng)輪自卸車(chē)已經(jīng)成為重要的生產(chǎn)運(yùn)輸工具，隨著生產(chǎn)運(yùn)輸量的大大增加，電動(dòng)輪自卸車(chē)輪邊減速器經(jīng)常出現(xiàn)故障，尤其是齒輪的損壞，這就大大的增加了電動(dòng)輪自卸車(chē)的維修幾率，從而影響了整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程的工作效率，為了減少此類(lèi)故障的發(fā)生，本文從電動(dòng)輪自卸車(chē)齒輪常見(jiàn)失效形式和產(chǎn)生失效的原因入手，總結(jié)維修和安裝使用過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出了齒輪常見(jiàn)失效形式的主要預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：礦用電動(dòng)輪自卸車(chē);齒輪常見(jiàn)失效形式;預(yù)防措施

前言

隨著采礦業(yè)的高度發(fā)展，礦用電動(dòng)輪自卸車(chē)因其在大型礦山和煤礦生產(chǎn)中發(fā)揮的重大作用而被廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為了生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)闹髁?，隨著生產(chǎn)量的不斷加大，卡車(chē)輪邊減速器齒輪常出現(xiàn)各種損壞，為了減少因輪邊減速器齒輪損壞給生產(chǎn)帶來(lái)的巨大影響，就需要維修管理人員研究齒輪失效的原因，并且根據(jù)不同的失效形式找到解決的措施，從而減少經(jīng)濟(jì)損失，改善生產(chǎn)效率。

1.齒輪常見(jiàn)失效形式及原因分析

根據(jù)筆者數(shù)年的觀察研究結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)維修經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)輪自卸車(chē)輪邊減速器齒輪失效的形式大致可以分為三大類(lèi)，分別是齒面接觸疲勞損傷、輪齒折斷（斷齒）、齒面膠合和擦傷[1]。

1.1齒面接觸疲勞損傷

隨著電動(dòng)輪自卸車(chē)輪邊減速器齒輪使用時(shí)間的加長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)齒面接觸疲勞損傷的情況，前期齒輪只是出現(xiàn)由于疲勞產(chǎn)生的裂紋，隨著時(shí)間的推移，在沒(méi)有有效的補(bǔ)救措施的情況下，齒輪裂紋會(huì)發(fā)生擴(kuò)展和延伸，擴(kuò)展的結(jié)果會(huì)造成齒輪的表面產(chǎn)生或大或小的金屬塊剝落，使齒輪的表面產(chǎn)生凹凸不平的坑點(diǎn)。在電動(dòng)輪自卸車(chē)的運(yùn)行使用中這種損傷是最常見(jiàn)的損傷模式，整個(gè)發(fā)展過(guò)程為初期點(diǎn)蝕到破壞性點(diǎn)蝕再到表面剝落到最后的表面壓碎。其產(chǎn)生的原因有很多，但是最主要原因有以下幾點(diǎn)：第一，齒輪間相嚙合的接觸面貼合效果不好，導(dǎo)致局部齒面的嚴(yán)重過(guò)載;第二，齒輪質(zhì)量低劣，熱處理有缺陷;第三，安裝精度低，導(dǎo)致軸線歪斜;第四，潤(rùn)滑不良。

1.2輪齒折斷

在電動(dòng)輪自卸車(chē)輪邊減速器齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)中，輪齒的折斷也是經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，其破壞性很高而且發(fā)生幾率也相對(duì)較高。常見(jiàn)的折斷方式有疲勞折斷、過(guò)載折斷和隨機(jī)折斷。產(chǎn)生疲勞折斷的原因有很多，主要包括齒輪精度過(guò)低、設(shè)計(jì)載荷估計(jì)不足、齒根圓角半徑過(guò)小、齒根表面粗糙度過(guò)高、傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)載、材料選用不當(dāng)?shù)?對(duì)于過(guò)載折斷來(lái)說(shuō)，通常一次或者幾次的連續(xù)過(guò)載就會(huì)導(dǎo)致卡車(chē)輪邊減速器齒輪出現(xiàn)折斷的問(wèn)題。過(guò)載折斷主要是齒輪突然承受沖擊載荷應(yīng)力集中超載導(dǎo)致。隨機(jī)折斷屬于突發(fā)事件，材料的缺陷和運(yùn)行過(guò)程中異物的擠入都會(huì)在一定程度上造成齒輪的隨機(jī)折斷[2]。

1.3齒面膠合和擦傷

相對(duì)于其他齒輪常見(jiàn)失效形式來(lái)說(shuō)，齒面膠合和擦傷出現(xiàn)的幾率較小，通常是在潤(rùn)滑條件不好的情況下導(dǎo)致齒面間的油膜破裂，油膜破裂后金屬間相互摩擦最終導(dǎo)致齒面膠合和擦傷狀況的出現(xiàn)。齒面膠合和擦傷通常發(fā)生在低速重載傳動(dòng)和高速傳動(dòng)情況下，低速重載傳動(dòng)導(dǎo)致齒輪局部壓力很高，造成齒面油膜破裂。而高速傳動(dòng)則是由于齒輪的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，造成齒面接觸點(diǎn)的溫度升高而導(dǎo)致油膜破裂[3]。

2.電動(dòng)輪自卸車(chē)輪邊減速器齒輪失效的預(yù)防措施

電動(dòng)輪自卸車(chē)輪邊減速器齒輪失效的預(yù)防措施有很多，筆者結(jié)合維修生產(chǎn)實(shí)際總結(jié)了行之有效的幾條，主要有安裝前的檢查、提高安裝精度、完善機(jī)械加工和提高熱處理工藝等。

2.1安裝前的檢查

在電動(dòng)輪自卸車(chē)輪邊減速器齒輪的安裝過(guò)程中要注意對(duì)關(guān)鍵部件的檢查，重點(diǎn)檢查關(guān)鍵部件的尺寸精度和形狀位置精度，安裝前出現(xiàn)磨損和變形的情況一定要修復(fù)好以后才能進(jìn)行安裝，避免因?yàn)槠渌考膿p傷造成對(duì)新齒輪的影響[4]。對(duì)于所有新?lián)Q配件，尤其是各種齒輪和軸承，無(wú)論國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，必須逐一檢查，把好質(zhì)量關(guān)，并做好跟蹤記錄，只有這樣才能從根本上減少齒輪失效的幾率。

2.2 提高安裝精度

保證齒輪平穩(wěn)正常運(yùn)行的前提是各個(gè)重要零件的精確安裝，這不僅對(duì)各個(gè)零件的質(zhì)量提出了超高的要求，也對(duì)維修技術(shù)人員提出了較高的水準(zhǔn)，保證軸承的精確安裝才能保證齒輪的精確安裝，軸承是齒輪工作質(zhì)量的保證，在軸承的安裝過(guò)程中要保證良好的潤(rùn)滑，嚴(yán)格按規(guī)定調(diào)整軸承的游隙，只有這樣才會(huì)延長(zhǎng)齒輪的工作壽命。

2.3 完善機(jī)械加工

完美的機(jī)械加工是確保齒輪質(zhì)量的關(guān)鍵，在加工過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的要求，確保輪齒的形狀、尺寸、齒根圓角、齒頂齒端倒角及倒棱等加工尺寸精度和形狀位置精度[5]。

2.4 提高熱處理工藝

為了提高齒輪的承載能力，齒輪一般都采用高強(qiáng)度合金鋼制造，經(jīng)滲碳淬火和低溫回火而成。加強(qiáng)熱處理工藝的現(xiàn)場(chǎng)控制，盡可能使齒輪的表面硬度、齒輪表面金相組織以及滲碳層、心部硬度等重要檢測(cè)項(xiàng)目處于最佳組合狀態(tài)。不應(yīng)有淬火裂紋等缺陷存在。對(duì)齒根進(jìn)行噴丸強(qiáng)化，消除有害應(yīng)力，提高齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度，在齒輪材料和熱處理水平兩個(gè)方面不斷提高，以滿足現(xiàn)場(chǎng)苛刻的使用要求。

3.結(jié)語(yǔ)

從上述分析，筆者得出以下結(jié)論，電動(dòng)輪自卸車(chē)輪邊減速器齒輪常見(jiàn)失效形式大致可分為齒面接觸疲勞損傷、輪齒折斷、齒面膠合和擦傷，并總結(jié)了產(chǎn)生這些失效形式的主要原因。提出了電動(dòng)輪自卸車(chē)輪邊減速器齒輪常見(jiàn)失效形式的預(yù)防措施，為今后煤炭企業(yè)減少生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)損失提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和工作效率奠定了理論基礎(chǔ)，也為國(guó)內(nèi)同行指出了下一步研究的方向。

參考文獻(xiàn)：

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