曾益良

（深圳市金鴻達傳動設備有限公司，廣東深圳 518000）

減速機是重金屬冶金工業(yè)企業(yè)中的重要設備，它安裝在原動機與工作機之間，屬于相對獨立且封閉的重要傳動設備。減速機能夠減少設備轉速，主要利用特定速比來進行扭矩調整，建立單級類與多級類傳動機制，有效控制齒輪。

1 減速機的常見故障診斷與解決方法

減速機的常見故障類型較多，所以在日常運行該設備部件過程中必須做好故障診斷工作，并相應提出有效解決方法。

1.1 減速機箱體溫度過高與軸承噪聲故障診斷與解決方法

減速機因為長時間生產運行容易出現箱體溫度過高問題，這與減速機的生產、存儲與組裝等諸多因素有關，會引發(fā)軸承支撐架嚴重受損，例如出現滾動點、內外圈腐蝕問題，導致磨損現象進一步加劇。當減速機運行一段時間后，減速機箱高溫問題與軸承噪聲問題都會出現，究其原因，主要是因為軸承組裝過程中未能有效遵循相應安裝要求，進而導致軸承間隙過小或者過大，由此造成過高熱量與過大噪聲產生。當然，它也與減速機箱箱體設計不科學有關，存在供油途徑缺陷，如果無法實現及時補油就會導致軸承快速運行過程中出現溫度過高情況。

結合上述減速機的故障問題，提出相應故障解決方法。①確保輸出與輸入軸的聯軸器密封件組合緊密有度，不能過于緊密，但也不能過分松懈。因為減速機在快速運行過程中必然制造大量熱量，如果密封件組合密度過緊就會導致溫度失衡，不好控制。②如果減速機箱中箱體油量過少，則需要快速補油，同時也要在軸承與齒輪之間加入潤滑油進行降溫處理，減少相應元件之間的摩擦力，避免熱量聚集。當然，要保證潤滑油類型與減速機運行工況相互兼容。不要使用黏度過大的潤滑油，因為這種潤滑油可能會引發(fā)生產設備溫度無法快速下降，導致減速機箱體溫度不斷上升。

1.2 減速機運行振動異響故障診斷與解決方法

減速機運行振動異響故障問題是經常出現的，這是因為減速機的地腳螺栓出現松動，引發(fā)設備振動幅度加劇。如果減速機的齒輪面點蝕情況加速，齒輪齒磨損現象也會不斷嚴重，齒輪齒合間隙逐漸增大，甚至出現齒輪斷裂等嚴重設備故障問題。這些問題的出現就會致使減速機機箱、機體明顯受損，為設備運行帶來巨大的振動異響。

為解決這一故障問題，①分析減速機的機軸與銜接設備軸問題，看二者是否處于相同中心體中，如果不在就必須予以調整，避免減速機因此而導致振動情況惡劣化。②要保證減速機與銜接設備之間建立對應的聯軸器，并隨時觀察其磨損程度，避免由于磨損程度過大所導致的減速機同心度出現顯著偏差，分析減速機可能出現的明顯振動現象與異響現象。此時，需要調整外部鏈接設備的運行穩(wěn)定性，對電機編碼器受損部分進行修復，解決連接軸被破壞問題，即最大限度減小減速機的運行承載負荷與壓力。

1.3 減速機齒輪故障診斷與解決方法

減速機齒輪故障問題非常常見，一般來說是因為齒輪在減速機長期運行過程中磨損嚴重，或者是因為油質受到污染、潤滑油不足都能引發(fā)齒面發(fā)生明顯磨損問題。當然，齒面膠合與擦傷等情況對于齒輪的傳動情況造成阻礙，此時減速機運行速度與負載都會不斷加劇，齒面區(qū)域溫度驟增而出現了齒面接觸疲勞情況。

在診斷明確這一故障問題后，需要對減速機中齒輪的旋轉齒合進行調整，保證其處于相對滾動狀態(tài)中，同時也要進行相對滑行實驗，對摩擦力節(jié)點兩端方向進行調整，避免調整不一致情況出現，同時減少脈動負荷現象。在解決齒輪故障時，還需要對導致齒輪表層所形成的脈動循環(huán)剪應力進行調整，嚴格控制剪應力低于齒輪材料剪切疲勞極限值，避免出現疲勞裂紋問題。在對折彎疲勞與斷齒進行調整過程中，必須合理分析齒輪承載負荷，從根源控制脈沖循環(huán)彎曲應力，建立周期性應力評價機制，有效減少彎曲疲勞極限值，避免齒輪裂痕延長甚至加深。

1.4 減速機漏油與滲油故障診斷與解決方法

減速機的漏油與滲油故障問題，主要表現為減速機機箱油箱漏油、滲油，其原因就是密封圈嚴重受損甚至老化，最終導致減速機部件斷裂。從另一方面來講，也可能是因為輸出軸、輸入軸的密封部位因為受到磨損被破壞而引發(fā)故障問題。

基于這一故障問題，需要診斷減速機機箱的軸端蓋是否漏油、滲油，如果存在這一情況可判斷為螺栓脫落、松動，因此必須要擰緊已松動螺栓，最大限度減少端蓋部的受污染情況，做好清潔工作，同時保證配合面平整且光滑。再一點，需要保證減速機能夠結合面部位置進行漏油、滲油調整，確保密封膠涂抹均勻完整，特別是有效規(guī)避透氣帽的滲油漏油問題，避免油量過多或通氣口受堵。另外還要清除減速機箱體中的裂紋、砂眼與小孔，必要時需要更換減速機，使得減速機的組件完整且標準。

1.5 減速機譜故障診斷與解決方法

在對減速機譜進行故障診斷過程中，需結合傳感器、放大器、測量儀器等展開分析，診斷減速機故障信號。在這一過程中，要合理診斷齒輪故障問題，分析使用特征信息，同時做好頻域分析與識別，確保減速機故障診斷到位，建立時域分析機制與時頻分析機制。由減速機譜故障所形成的幾點典型故障振動特征。

（1）齒輪箱內部出現松動的信號特征，是指齒輪沿軸向松弛，導致轉速較低，在降速過程中出現了隨機劇烈聲響，此時時域圖表現呈現突然大幅度上升趨勢，且斷斷續(xù)續(xù)，整體看來隨機性表現較強。圖1為減速機示意圖。

圖1 減速機示意圖

（2）齒輪箱齒根位置出現了裂紋，導致箱體整體振動。在出現裂紋以后，其振動測量過程中就會出現齒輪旋轉頻率過大情況，形成沖擊性脈沖。此時需要分析頻域特征，了解齒輪的旋轉頻率，分析減速機譜中可能出現的較大諧波。

（3）齒輪點蝕與崩齒故障問題。這一故障問題的關鍵就是要觀察齒輪的嚙齒過程，由此了解齒輪磨損狀況，分析齒輪縫隙增大情況，由此就會產生嚙合振動故障。在診斷出這一故障后，還需要對振動頻率進行調整，避免出現齒輪嚙合頻率，對某一點缺陷進行集中分析，解決崩齒以及點蝕問題，避免齒輪在短期嚙合過程中出現加載現象與卸載效應。而在分析復制調整與頻率信號調整過程中，則需要建立嚙合頻率中心，結合齒軸旋轉頻率間距分析減速機譜頻譜線，形成邊頻帶。如圖2所示。

圖2 減速機譜中的點蝕頻譜示意圖

（4）在對不平衡齒輪振動特征進行分析過程中，則需要分析不平衡質量，了解偏心齒輪的轉動過程，了解齒輪副的不穩(wěn)定運行狀態(tài)，調整振動幅度，保證嚙合頻率與諧波兩側能夠產生邊頻帶，激勵不平衡力情況，深入了解齒輪軸的旋轉頻率與諧波能量增加情況，確保軸承在正常情況下轉動平穩(wěn)化，避免產生較大的沖擊現象。在脈沖響應函數進行分析過程中也要建立相對有效的衰減振動機制，構成周期性高頻率沖擊振動信號技術體系，確保解決軸承混合故障問題，形成高頻率的包絡信號幅值譜，優(yōu)化減速機譜。

2 減速機的故障診斷案例簡析

2.1 案例項目概述

某生產企業(yè)采用橋式起重機，其單臺吊重超過50 t，為保證爐前設備安裝、維護、修理到位，企業(yè)采用到了普通硬齒面減速機，保證主起升減速機過度振動與噪聲問題被有效解決。為解決這一故障問題，企業(yè)進行了相應測試分析，提出故障解決方法。

2.2 案例故障解決方法

主要對起重機的主起升減速機進行控制，建立各個測點的振動情況分析機制，收集大量噪聲數據，對各個測點的波形與頻譜點進行分析。在數據與圖形集中反映故障特征過程中，分析相關故障發(fā)生位置，對表中數據的加速度、噪聲等進行對比分析，結合運行過程了解波形變化以及頻譜圖，如此優(yōu)化結果分析過程。同時，了解企業(yè)中起重機的主起升減速機的頻譜圖頻譜成分，解決齒輪嚙合所產生的振動較小問題，保證測試過程中起升機觀察到位，分析起重機所產生的巨大沖擊力，了解產生沖擊力的加速峰值變化。由于減速機齒輪嚙合中所產生的振動較小，所以其測試過程中可以觀察到設備下降停止時所產生的巨大沖擊，其沖擊加速度峰值表現較高，應該從測試數值波形方面來進行分析，以求獲得分析結果。最后，需要減少減速機的噪聲與振動情況，有效調整嚙合調角位置，保證起重機能夠正常投入到生產運行工作中。

3 結束語

綜上所述，減速機在重金屬冶金工業(yè)企業(yè)中已經被廣泛應用，其重要性不言而喻，但是考慮到它的運行過程技術內容多元且相對復雜，所以對于設備部件細小環(huán)節(jié)的管理必須加以重視，避免出現故障問題。如果出現故障問題，則需要對減速機的故障進行診斷，檢測整個生產線中的起重機運行機制，分析設備生產線的運行問題以及機械設備的自動化運行狀況。誠如本文中所分析的存在于減速機中的各種故障問題，需要結合具體問題進行具體分析，科學準確診斷故障，并提出相應故障解決措施，滿足企業(yè)生產現實需求。另外就是，要有針對性地強化減速機監(jiān)測方法技術手段，科學安排維修管理工作內容，確保冶金工業(yè)生產線穩(wěn)定有效運行，最大限度減少設備維護成本，不斷強化企業(yè)的核心競爭能力。