張頁川，沈保明，蒲浩清

（長江三峽通航管理局，湖北 宜昌 443002）

引言

齒輪傳動作為現(xiàn)代大型機械設(shè)備的核心部件，其運行狀態(tài)關(guān)乎設(shè)備的安全運行。良好的潤滑是保障齒輪傳動系統(tǒng)的系統(tǒng)安全運行的重要前提[1]。若缺少良好的潤滑，齒輪傳動系統(tǒng)之間會造成齒系間干摩擦，輕則加速齒系磨損，導(dǎo)致齒輪異響，重則發(fā)生斷齒，極易引發(fā)安全隱患。當(dāng)前潤滑方式多樣，人工涂抹費時費力，間隔時間長易造成欠潤滑導(dǎo)致設(shè)備磨損。噴射潤滑裝置會導(dǎo)致潤滑介質(zhì)飛濺，造成浪費且容易污染環(huán)境[2-3]。因此，選擇合理的潤滑方式不僅能保證齒輪傳動系統(tǒng)的正常運行，還能延長齒輪的使用壽命[1-2]。

為了提高齒輪潤滑的自動化程度且避免噴油潤滑帶來的系列問題，保證齒輪的潤滑效果，本文設(shè)計了一種開式齒輪自動抹油系統(tǒng)。

1 開式齒輪自動抹油潤滑系統(tǒng)的設(shè)計

該裝置主要應(yīng)用在低速重載需要周期性潤滑的大型開式齒輪潤滑的場合，潤滑脂的黏度為0~2號，本設(shè)計對應(yīng)的齒輪參數(shù)情況如下，小齒輪與大齒輪嚙合，小齒輪為主動輪，大齒輪為從動輪，齒輪模數(shù)為50，壓力角為20°，該潤滑裝置通過給小齒輪涂抹所需的潤滑油脂，利用大小齒輪傳動時的嚙合，從而實現(xiàn)對大齒輪齒面的潤滑。

1.1 自動抹油裝置的組成

自動抹油裝置主要由2套油脂刷頭、機架、儲油罐、潤滑油脂推送裝置、電機、控制裝置及油管等零部件組成[3]。油脂刷頭是整套潤滑裝置的核心部件，其作用為將小齒輪齒面均勻涂抹潤滑油脂，確保齒面潤滑充足。機架是由鋼材焊接而成，主要是保證整套潤滑裝置的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。油脂推送裝置可實現(xiàn)定量推送儲油罐中儲存的潤滑油脂，確保潤滑油脂涂抹定量可控，避免涂抹過程的浪費和污染。電機為潤滑油脂推送裝置提供動力，控制裝置則可實現(xiàn)刷頭與小齒輪齒面的貼合，確保齒輪正反轉(zhuǎn)兩種情況下的齒面均能正常潤滑。

1.2 刷頭的設(shè)計

潤滑油脂刷頭由長板、短板、毛刷、刷頭體等部分組成。為了保證單次刷油過程中整個齒面充分潤滑，刷頭長度設(shè)計為齒面寬度，刷頭內(nèi)部初步設(shè)計為壁厚合適的中空臨時儲油腔。刷頭中間留有一列數(shù)量合適的出油孔，出油孔兩側(cè)和中間均勻布置三列長度略高于長板的毛刷，確保運行過程中潤滑油脂能均勻涂抹至齒面。刷頭上下兩端各有一個短軸，便于刷頭固定在保持架上，保證其工作的穩(wěn)定性，具體布置方式如圖1所示。

1.3 機架的設(shè)計

機架的主要作用是保持油刷在刷油過程中的穩(wěn)定，同時便于系統(tǒng)控制以及安裝，其示意圖如下頁圖2所示。彎曲連接桿為帶一定厚度的弧形板，用以連接油刷和機架主軸部分，其中連接刷頭一側(cè)通過彎曲連桿上的可調(diào)緊固件與刷頭上的短軸相連，可以調(diào)節(jié)刷頭安裝角度，以便刷頭帶毛刷的一面可以更好地貼合在小齒輪齒面，同時也便于刷頭的更換，另一側(cè)安裝在主軸上，主軸上留有相應(yīng)的凹臺以及卡簧，彎曲連桿通過緊固件套在主軸的凹臺上，當(dāng)彎曲連桿承受周向力時，會繞主軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，當(dāng)外力移除時，彎曲連桿在彈簧力的作用下又會回到最初位置。主軸內(nèi)外側(cè)部分用四根成一定角度的桿固定在底盤上，內(nèi)支撐桿內(nèi)部空間用以安裝電機，電機主軸與安裝在底盤中心的軸承連接，底盤與底座連接固定，電機運行時帶動底盤一起轉(zhuǎn)動，便于將油刷從齒輪齒面靠近或移走，方便工作安裝使用。

1.4 供油系統(tǒng)的設(shè)計

供油系統(tǒng)主要由柱塞泵，儲油箱，電機，油管，單向閥等零部件組成。儲油箱用于儲存潤滑介質(zhì)，電機給系統(tǒng)提供動力，柱塞泵將潤滑油脂傳輸?shù)剿㈩^的薄殼內(nèi)腔。在油箱的進(jìn)出油口管路分別設(shè)置單向閥，用于控制油箱內(nèi)潤滑介質(zhì)的進(jìn)出，管路等用于輸送潤滑介質(zhì)，聯(lián)通整個系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)的工作原理

自動抹油裝置的刷頭前端是柔性長短板。工作前，刷頭長板搭在待潤滑的齒面，短板抵在齒前端。工作時，齒輪轉(zhuǎn)動帶動刷頭隨之轉(zhuǎn)動，油脂推送裝置將儲油罐的油脂經(jīng)油管和刷頭提前預(yù)留的油孔流出，長板內(nèi)側(cè)的毛刷和長板將干油均勻地刮到齒面，待該齒面刷完后，刷頭通過安裝在主軸上的可調(diào)節(jié)彈簧回彈后搭至下一齒面，通過齒輪轉(zhuǎn)動涂抹下一齒面，隨著嚙合齒輪的不斷轉(zhuǎn)動，該過程不斷重復(fù)，直至完成整個齒面干油抹油。齒輪反轉(zhuǎn)時，通過控制裝置轉(zhuǎn)動底盤，使原先貼合齒面的刷頭離開齒輪轉(zhuǎn)動范圍，另一套刷頭與齒面貼合，使長板部分搭在待潤滑的齒面上，重復(fù)上述過程，完成另一齒面的潤滑。

3 開式齒輪自動抹油潤滑系統(tǒng)的優(yōu)點

1）自動抹油潤滑系統(tǒng)提高了自動化程度，減少了人工，提高了工作效率。

2）只要齒輪轉(zhuǎn)動，自動抹油潤滑系統(tǒng)就開始工作，齒輪轉(zhuǎn)速越快，抹油速度也越快，保證了齒輪工作時潤滑的穩(wěn)定性，避免了齒輪干摩擦傳動。

3）自動抹油潤滑系統(tǒng)利用柱塞泵的特性，調(diào)整電機轉(zhuǎn)速可以實現(xiàn)對出油量的精確控制，減少了潤滑油脂的浪費，同時避免了對環(huán)境造成污染，降低了潤滑成本。

4 結(jié)論

分析了常見的低速重載開式齒輪潤滑方式存在的問題，設(shè)計了一種開式齒輪自動潤滑系統(tǒng)，提高了潤滑系統(tǒng)的自動化程度和工作效率，保證了齒輪傳動系統(tǒng)潤滑的穩(wěn)定性，確保了潤滑作業(yè)時安全性、方便性，同時又降低了施工勞動強度和潤滑油脂損耗，減少了潤滑過程中對設(shè)備以及周圍環(huán)境的污染。