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轴承知识

浅析减速机润滑油故障及其解决方案

2020-03-20
王立宗 潘多宙
  摘 要:減速机在机械传动设备中起着关键性的作用,被广泛应用在矿山机械 以及冶金机械和电力机械中,其主要由轴承以及传动轴和齿轮副等零件组成。在实际的运行中,由于工作状况的恶劣以及超负荷等会引起减速机一些零件受损,造成设备在运行中出现不均匀的情况。 本文主要从减速机的结构以及出现的故障入手,并且对其产生的故障进行分析,最后提出解决措施。
  关键词:减速机;润滑油;故障
  减速机是低转速大转矩机械传动装置中的动力传输机构。它应用于工程机械、起重运输、冶炼、石油化工、建筑机械、仪器仪表、汽车、船舶和航空航天等诸多领域。由于减速机的工作环境大多十分恶劣,运行中经常出现由润滑油引起的故障。
  一、减速机润滑油的作用
  在减速机的运行中进行合理的润滑是很重要的,其主要有以下的作用:
  1.对于运动表面的磨损的减少,并且能提高工作效率,对于机械的使用寿 命在一定程度上延长。
  2.齿合面促使油膜的形成,将油膜作为载体,对机械的荷载能力进行提高。
  3.在进行运转中,润滑一般能起到冷却的作用,对于所产生的热量能被及 时散发,从而也避免了由于箱体的温度过高造成故障。
  4.良好的润滑对于震动和噪声能有效减少,并且对于金属表面的锈蚀能防 治,能使金属表面保持光滑并耐用。
  5.为了防止应力过于集中,一般能产生润滑油膜,这样就能和金属表面避 免直接接触。
  二、减速机因润滑油产生故障的主要形式
  1.减速机内部结构设计不规范。在减速机结构中,由于检查孔上面的盖板设计的过于单薄,上紧螺丝后局部容易发生变形而产生接触缝隙导致漏油,制造过程中铸件没有进行退火处理而发生变形产生间隙导致漏油,还可能由于箱体上没有设计回油槽,当过多的润滑油累积在减速器箱体的端盖和结构结合面处时,压差造成润滑油从结合间隙处向外泄漏。
  2.箱体漏油造成环境污染。在减速机中,因为油封损伤、密封垫破损、油塞松脱或是油标破损等因素引起箱体漏油,也可能油量过多、油位过高或多次冷启动造成润滑油发生起泡现象,引起通气塞处出现大量漏油而严重污染环境。
  3.油温过高造成器件损坏。减速机运行中,由于润滑油量不足或设备超负荷运转等原因,导致的减速机内部润滑油温度快速上升,造成减速机内部相关部件产生局部损坏。有些器件由于内应力没有消除,遇热变形大造成减速机精度下降,有些器件在高温情况下材料强度降低引起损坏。另外,一些运转不灵活、严重损耗动力的减速机在作业过程中,当有异物侵入时,可能传动件被卡住,出现运转不均匀或振动不正常等现象。
  4.振动、噪声造成环境污染。减速机启动后由于齿轮、轴承磨损或传动装置装配不好,机器产生较大的抖动现象。轴承损坏、齿轮磨损、齿轮损伤或有异物卡住等原因,机器会发出较大且持续时间较长的刺耳音。这些故障的产生,都会造成严重的噪声污染。
  5.齿轮副润滑不良造成齿面磨损。由于减速机运行环境恶劣,润滑油膜不易在啮合面之间形成并稳定存在,导致齿轮表面以及轴承室、齿轮轴轴径表面形成点蚀或出现摩擦磨损、变形等现象,直至造成齿轮表面的严重磨损。
  三、减速机因润滑油引起故障的原因
  1.润滑油选用不当。减速机不同部位零件对润滑油的品种、黏度和其他性能的要求不同。匹配的选择能够使润滑油内部接触面之间的摩擦阻力减小,齿轮表面的磨损和传动的噪音、振动等也会减小。选用不当润滑效果就会大大减弱,动压油膜容易破裂,齿轮等表面相互接触,压力集中,严重损坏齿轮表面,甚至损坏设备。
  2.润滑油量不当。减速机高速运转过程中,油池被剧烈搅拌,润滑油在减速机内部四处迸射。如果润滑油的油量过多,在轴封、端盖、结合面等处因润滑油大量堆积导致漏油,增加轴承及齿轮等转动部件的运行阻力,电耗增加,散热空间减小导致升高油温、黏度下降使油膜变薄,破坏了摩擦表面正常的润滑状态,使设备磨损严重。
  如果润滑油的油量过少,减速机的齿轮、轴承和结合面都因得不到充足的润滑油,不能形成油膜,出现干摩擦,同样使设备磨损严重。
  3.润滑油中有空气、机械杂质以及游离水等污染物侵入。减速机作业时,机内的润滑油极易受到机械杂质、水、空气等污染物的影响,如游离水可以使润滑油产生酸性物质,腐蚀金属部件,加剧磨损。油中掺有空气可使油氧化变质,甚至使金属部件发生氧化腐蚀,杂质使润滑油的清洁度降低,油质劣化,黏度等级下降,造成调速系统的卡涩、失灵,甚至设备的损坏。
  四、预防措施
  1.润滑油的选择
  根据减速机作业环境、载荷大小的不同、运动特点以及摩擦形式的不同,正确选择合适的润滑油型号。如高速运动的齿轮应选择黏度低、流动性好的齿轮油,低速运动的齿轮应选择抗磨性好的润滑油,低温运行的齿轮应选择低凝齿轮油。
  2.润滑油的使用
  为确保减速机正常运转,必须正确使用润滑油。①保证加油器的清洁干净,严格避免杂质等污染物浸入油箱,防止漏水、漏油和混油现象的发生。②润滑油的添加量适当,加油操作严格按照相关说明书的指示逐步进行。再有,要对减速机的润滑油进行定期的更换。③尽可能使润滑油在稳定、适宜的环境条件下工作,工作时的油温一般80℃,尽量减少环境对润滑油的影响。
  另外,根据不同用途、不同型号减速机的工作情况合理选用润滑油,不但可以保证润滑系统的稳定运行,还可以降低润滑成本。例如,型号为BH-180的齿轮减速机,功率2000P/kW,输入转速990r/min,输出转速109r/min。根据齿面接触应力可知该型号减速机应选用负荷型润滑油,按说明书要求选用粘度级在ISOVG320至DIN51519之间的润滑油。因此可选择国产的320中负荷工业闭式齿轮油,其黏度等级为320,完全可以满足减速机对润滑油的要求,能够保证FZG齿轮试验机试验通过级12,确保该齿轮减速机的正常运行。
  3.前期维护与故障诊断
  加强对减速机润滑油维护及故障诊断的理论学习,掌握减速机的工作原理,做到理论联系实际;对减速机润滑油进行定期检查,发现异常马上查明原因,做到故障早期诊断处理;定期对部件进行清洗,确保工作部件的清洁,加强对各部件的保养工作,减少污染导致的磨损,延长减速机的使用寿命。
来源:《神州·下旬刊》2017年10期

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