郭偉博,郭偉琦(.河南安彩高科股份有限公司,河南 安陽 455000;.北京鐵路局北京供電段,北京 00000)
齒輪減速機的故障和防治方法初探
郭偉博1,郭偉琦2
(1.河南安彩高科股份有限公司,河南 安陽 455000;2.北京鐵路局北京供電段,北京 100000)
齒輪是保障各種工業(yè)設(shè)備正常運作必不可少的零件,隨著工業(yè)體系的日趨完善,雖然齒輪行業(yè)在逐漸壯大,但是依舊存在諸多不足。齒輪減速機是一種傳動裝置,其運作過程無法避免的是磨損問題和滲漏問題,文章主要針對這兩大常見故障和防治方法進行簡要探析。
齒輪減速機;機械故障;防治方法
齒輪是機械零部件的重要元件之一,常用于工業(yè)設(shè)備如醫(yī)療設(shè)備、交通運輸、航天航空、家用電器等,在現(xiàn)代工業(yè)中更是不可或缺的部件。隨著工業(yè)體系的完善,我國各種產(chǎn)品種類日益健全,包括齒輪行業(yè)。齒輪減速機裝置對齒輪的硬度要求較高:首先其制作過程必須是高強度的低碳合金鋼通過淬火而成;其次,磨齒工藝務(wù)必達到要求,完善的磨齒技術(shù)可以使減速機齒輪具備更高好的接觸性能和更高精度,而且能提高大扭矩傳動裝置的耐磨性并提高傳動效率。數(shù)據(jù)證明,創(chuàng)新之后的磨齒技術(shù)使得傳動效率高達百分之九十甚至更高,實際運用中,新型磨齒技術(shù)具備節(jié)省傳動時間,提高齒輪減速機平穩(wěn)性,延長齒輪機壽命,增強其承受能力等優(yōu)勢。
齒輪減速機作為一種傳動裝置,在運轉(zhuǎn)過程避免不了的是裝置內(nèi)部的磨損。那么分析齒輪減速機傳動裝置內(nèi)部的磨損問題需要從以下三方面入手:齒輪之間的滑動摩檫損失;滑動摩擦、軸承和滾動軸承內(nèi)部的摩擦損失;攪動潤滑油和噴濺的損失。減速機內(nèi)部的磨損問題與齒輪內(nèi)部的傳統(tǒng)裝置摩擦損失息息相關(guān),如滑動和滾動軸承的摩擦損失,這些都直接決定潤滑油的粘度和消耗量。齒輪減速機的運作環(huán)境溫度一般為0-40攝氏度,維護保養(yǎng)中的減速機一般是用460#中負荷工業(yè)齒輪油。齒輪減速機的保養(yǎng)要求是首次運作100小時之后,應(yīng)及時清洗其內(nèi)腔,并更換齒輪油,日后是每隔2000小時換油一次。拆裝齒輪減速機過程,盡量避免對其錘擊,以免正常部件的損壞,使用過程如果發(fā)現(xiàn)軸伸或鏈接之處有滲油問題,要及時更換新的換骨架油封等,以免發(fā)生漏油問題對裝置內(nèi)部的潤滑效果造成干擾。
齒輪減速機在運作過程最常見的故障是滲漏和磨損問題,具體如下:減速機軸承室發(fā)生嚴重磨損,主要分為箱體內(nèi)孔軸承室、殼體軸承箱、變速箱軸承室的磨損。減速機齒輪軸軸徑磨損,主要模塑部位在鍵槽、軸頭等。滲漏問題主要為結(jié)合面滲漏。對于以上問題,目前國內(nèi)采取的解決方案為刷鍍以及補焊后進行機加工,對于磨損比較嚴重的,只能進行更換零部件,因此對減速機的運作狀況要密切關(guān)注,針對其運作過程產(chǎn)生的磨損或者滲漏問題要及時制定解決方案,否則對生產(chǎn)周期以及經(jīng)濟效益都會造成不良影響。
2.1關(guān)于減速機齒輪的磨損問題和防治策略。
關(guān)于減速機內(nèi)部磨損問題,國內(nèi)傳統(tǒng)的解決策略是刷鍍和補焊后進行機加工,然而這種解決方案卻存在諸多弊端。首先,補焊過程產(chǎn)生的過度高溫會直接對其他零部件造成影響,最明顯的是對材質(zhì)造成致命性損傷,例如導(dǎo)致其彎曲或者斷裂等等;其次,刷鍍原理是在原來的金屬上進行二次涂抹,這便產(chǎn)生“硬碰硬”的現(xiàn)象,由于二次刷鍍增加了原部件的厚度,不僅不會降低摩擦損失,反而會導(dǎo)致其后期磨損問題愈發(fā)嚴重。針對這種問題西方國家一般采取高分子復(fù)合材料進行修復(fù)。一是因為其粘著力超強,二是因為抗壓強度優(yōu)異。使用高分才材料,既避免了高熱力影響,由避免了拆卸再加工,為企業(yè)節(jié)省工作時間的同時又延長了設(shè)備壽命,從而提高經(jīng)濟效益。
2.2關(guān)于齒輪減速機滲油問題和防治策略。
針對這個問題,傳統(tǒng)解決方案是將減速機進行拆卸之后,對其密封膠或者密封片進行再此涂抹和更換,這種方法不僅費時費力,而且無法保證更換完后的密封材料百分之百不發(fā)生泄漏現(xiàn)象,因此經(jīng)常會給企業(yè)帶來難題。目前發(fā)達國家采用高分子材料進行現(xiàn)場治理,由于該材料粘著力、拉伸力和耐油性遠遠高于其他材料,可以在很大程度上解決了企業(yè)的漏油難題。
2.3關(guān)于齒輪減速機的震動問題和防治策略。
導(dǎo)致齒輪減速機震動問題的主要原因是機殼螺栓或者地腳螺栓發(fā)生松動,當(dāng)這種問題發(fā)生時,應(yīng)第一時間將其擰緊或者更換。另外,其他因素還有滾動軸承經(jīng)過長時間的磨損后,會加大軸向間隙,進而產(chǎn)生減速機的震動現(xiàn)象。遇到這種問題,只需要打開孔蓋,檢查出損壞的齒輪,并進行更換即可。
2.4關(guān)于齒輪減速機的噪音問題和防治策略。
正常情況下,齒輪減速機在運作過程發(fā)出的聲音是均勻沒有震動的,而潤滑油正常的工作溫度應(yīng)小于等于60攝氏度。以下情況會導(dǎo)致齒輪減速機產(chǎn)生不良噪音:內(nèi)部發(fā)生故障產(chǎn)生金屬摩擦聲;負荷電流增加時,會導(dǎo)致機器聲音低沉;齒輪側(cè)面磨損程度過限等。以上問題都有相應(yīng)的解決途徑,只有及時解決才能保證機器的正常運作。
隨著科技的發(fā)展,我國的齒輪行業(yè)自然也受到推動,目前國內(nèi)的齒輪技術(shù)已經(jīng)開始和信息技術(shù)、管理技術(shù)相結(jié)合。國際上,國內(nèi)公司開始與國外的一些發(fā)達公司進行合作,這種跨國際的合作交流,對我國齒輪結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改造將會帶來重要影響。然而,目前我國相關(guān)企業(yè)需要做的是將自身的齒輪技術(shù)更加專業(yè)化,爭取早日與國際接軌。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.226