減速機齒輪故障分析及維護
2020-12-02張鴻凱 張國鋒
(陜西龍門鋼鐵有限責任公司)
摘 要:減速機是一種動力傳達機構,利用齒輪的速度轉換器,將電機(馬達)的回轉數減速到所要的回轉數,并得到較大轉矩的機構。在目前用于傳遞動力與運動的機構中,減速機的應用范圍相當廣泛。而減速機在正常使用過程中,其低速軸花鍵齒極易出現磨損問題,嚴重 影響到設備的使用。為此,文章針對減速機低速軸花鍵齒磨損分析及維護方面展開分析,希望能夠給相關人士提供參考價值。
關鍵詞:軋機減速機;花鍵齒磬損;維護
0 引言
軋機減速機作為扎線機列的主要設備,為了促使軋機減速機能夠穩定運行,就必須重視傳動聯接中花鍵齒的維護工作。但是從當前情況來看,減速機低速軸在運行中,其花鍵齒極容易出現磨損狀況,不僅影響了正常的生產,而且還加速了減速機的使用壽命。基于此,在接下來的文章中,將以實際案例,對減速機低速軸花鍵齒磨損情況以及相關維護措施方面展開詳細分析,希望能夠給相關人士提供重要的參考價值。
1 案例分析
所謂的減速機,其實質就是一種具有動力的機構,主要包括電動機、內燃機以及其他高速運轉的動力裝置。借助減速機上的動力裝置,能夠對正在運行的機器達到減速的目的。一般情況下,在運行過程中,減速機在用于生產過程中,其功率需要事先制定,在不發生重大情況下,功率一般不會發生變化。在此種情況下,如果加大速度,那么扭力就會不斷減小;如果將速度減小,相應的扭力就會變大。通過實際情況發現,部分生產企業為了達到量產的目的,故意加大扭力,借助減速機的作用,促使電動機提高運轉速度。比如說,某生產企業的乳機, 有分粗軋、中軋及精軋等裝置,其中,具有6架粗、中的乳機組,以及6架精軋機組。各種 軋機組相互交錯布置。其結構圖見下圖1展示。

圖1 3H軋機傳動結構示意圖
1.電機;2.聯軸器;3.聯合減速箱;4.鼓形齒聯軸器;5.上工作輥;6.下工作輥
在3H軋機列中,其中包括一臺單獨運轉的直流電機,在平臺上安裝了傳動設備,將聯軸器與聯合齒相連,主要包括鼓形齒聯軸器和乳機、鼓形齒聯軸器托架、軋機機架底座,將這些部件統一安裝在滑軌上,經過液壓缸的作用下,軋機能夠自行更換。工作人員通過液壓的松開、橫移以及鎖緊等操作,可以完成整個機器的更換操作。基于該種方式下,不僅減輕了工作人員的工作量,而且工作效率也能不斷提高。在連接鼓形齒聯軸器與軋機側通過軋輥扁 頭時,花鍵齒與聯合齒輪配合聯接,借助漸開線的方式,促使花鍵齒傳動,這種方式Z大的 優勢就是具有較高的承載力。另外,對于齒廓來說,因為屬于漸開線,在齒輪上的受力主要是徑向力,這種受力具有一定的自動定心作用,能夠促使各受力點實現均勻受力 。
2 軋機減速機低速軸花鍵齒磨損案例
在今年的三月份,企業對3H減速機進行了全面的檢查維護,主要更換了減速機運行匯總出現磨損嚴重的部分。在接下來的工作中,定期對花鍵齒進行維護檢修,暫時沒有出現較大的磨損情況。
在五月份,工作人員再次檢修過程中,花鍵齒的下齒套有嚴重的磨損現象,因為現場缺少完善的檢修設備,工作人員只是簡單調換了花鍵齒的下側齒與上側,其中,在輸出軸上花鍵齒的磨損情況Z為嚴重,詳情見下圖2。

圖2 3H札機減速機低速軸(下側)
工作人員在九月份再次對減速機進行輸出軸花鍵齒進行了檢修,經過排查,其中花鍵齒下側部分有嚴重的磨損情況,其磨損程度已經超過了2mm,詳情可見下圖3。因為減速機輸出軸花鍵齒下部分出現了嚴重的磨損,為了促使接下來的設備能夠穩定運行,就必須對磨損部分進行更換,防止減速機因部分部件磨損出現的停機問題。

圖3 3H軋機減速機低速軸(下側)花鍵齒嚴重磨損
3 齒輪減速機的故障分析以及維護保養
3.1 齒輪發生磨損問題
導致齒輪出現磨損現象的原因,可以從以下幾方面入手。其一,因為花鍵齒長時間未得到全面的維修保養,因為缺油問題,導致齒輪出現磨損問題;其二,如果在齒輪日常運行過程中,因為潤滑油中加入了些許金屬屑,那么也會磨損問題出現的根本原因;其三,一些齒輪在制作過程中,因為未使用合理的生產材料,從而在生產過程中,必然會發生磨損問題。另外,對于齒輪來說,如果齒輪的嚙合以及運動精度沒有達 到嚴格要求,那么也會引發磨損問題。
為了解決齒輪磨損問題的出現,主要有以下幾方面的對策。,促使齒輪表面的硬度不斷提高,促使齒輪表面光滑,減少磨損情況;第二,促使齒輪在運行過程中,潤滑油以及裝置等始終干凈清潔,還可以將抗磨損的物質加入到潤滑油中,利用這些磁性的物質,吸附潤滑油中的金屬物質,只要潤滑油中金屬物質不斷減少,才是預防齒輪磨損Z重要的舉措。
3.2 齒輪減速機齒輪損壞
對于齒輪減速機齒輪損壞問題來說,主要包括兩方面的問題。,出現斷齒。減速機之所以出現斷齒, 一方面可以是因為疲勞出現斷裂,另一方面可以因為承受較大載力,出現斷裂。在實際生產運行過程中,由于交叉荷載齒輪會受到較大的承受力,在齒輪的危險面,會產生彎曲疲勞應力的作用,這樣長時間 磨損就會在齒輪根部位置上產生疲勞裂紋。齒輪面對不間斷的疲勞作用,裂痕就會不斷增大,經過長時間的運行操作,時間一長,必然會出現折斷現象。為了解決減速機斷齒問題,首先應該綜合齒輪傳動情況,將齒輪根部圓較大的半徑增大,促使齒輪表面達到光滑的程度,由此一來,在生產運行過程中,齒輪就會將一部分作用力集中使用,盡可能減少磨損問題的發生率。Z后,防止齒輪損壞Z關鍵的對策,就是強化處理減速機齒輪的損壞部分,以此不斷提升齒輪的抗折斷能力[1]。
4 結論
文章列舉的減速機實例,其中,在 2018年三月份經過維護檢修, 花鍵齒陸續出現磨損問題,如果不 更換花鍵齒磨損部分, 那么不僅可以影響企業的生產工作,而且還可 以 引發連續的停機問題。基于減速機低速軸花鍵齒磨損 問題帶來的后果, 文章主要圍繞花鍵齒的維護對策方面進行了描述,希望能夠給相關人士提供重要的參考價值[2]。
參考文獻
[1]謝家鳳.減小花鍵滾刀齒形角提高花鍵齒加工精度;
[2]趙艷萍等編.設備管理與維修。
(來源:2019冶金智能制造暨設備智能化管理高峰論壇會)
