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摘 要： 摘要：冶金橋式起重機是煉鋼生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備，而其主起升減速機是冶金橋式起重機的核心部分，其主要特點是作業(yè)率高、工作環(huán)境差、安全性能要求嚴(yán)格，如果發(fā)生事故將造成整個煉鋼生產(chǎn)線將處于癱瘓狀態(tài)。天津天鋼聯(lián)合特鋼有限公司(后稱聯(lián)合特鋼)煉鋼廠配置
摘要：冶金橋式起重機是煉鋼生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備，而其主起升減速機是冶金橋式起重機的核心部分，其主要特點是作業(yè)率高、工作環(huán)境差、安全性能要求嚴(yán)格，如果發(fā)生事故將造成整個煉鋼生產(chǎn)線將處于癱瘓狀態(tài)。天津天鋼聯(lián)合特鋼有限公司(后稱聯(lián)合特鋼)煉鋼廠配置八部用于吊運液態(tài)金屬的冶金橋式起重機。2019年在對橋式起重機主起升減速機點檢時，發(fā)現(xiàn)鋼水跨3#橋式起重機主升降減速機存在設(shè)備隱患，經(jīng)查，減速機一側(cè)齒輪軸7個齒的齒面有不同程度表面脫落，齒脫落面呈帶狀，長度約50～60mm，發(fā)現(xiàn)問題后立即組織更換該起重機主升降減速機，并對換下的減速機進行了全面拆解檢查。
關(guān)鍵詞：冶金橋式起重機;減速機;故障分析;點檢維護
引言
隨著技術(shù)的進步，齒輪減速機傳動效率越來越高，減速機的使用壽命及安裝維護等優(yōu)勢越來越明顯。齒輪作為一種重要的傳動部件在機電設(shè)備中廣泛應(yīng)用，隨著裝備不斷向復(fù)雜化、智能化的方向轉(zhuǎn)變，齒輪故障給企業(yè)帶來的損失越來越大。一些連續(xù)型工作的設(shè)備，如電力行業(yè)設(shè)備，由于減速機齒輪的故障造成的停機，會給社會造成巨大損失。通常情況下，齒輪運行一段時間會產(chǎn)生故障，故障的形式多樣化，例如，斷齒、表面疲勞和磨損等。因此，分析齒輪故障與維護具有重要意義，對齒輪進行故障模式與失效機理的分析，可以實現(xiàn)齒輪由事后維修，定期維修到預(yù)防性維修的轉(zhuǎn)變，從而減少檢測成本，避免發(fā)生安全事故。
1減速機的運行原理分析
制動機構(gòu)運行時，是一種獨立于傳動裝置和工作裝置的閉合傳動裝置，用于降低轉(zhuǎn)速和完全增加轉(zhuǎn)矩，以滿足具體的應(yīng)用要求。在某些情況下，您還可以在低速齒輪和大扭矩齒輪內(nèi)設(shè)置高速驅(qū)動的馬達支架，有效加速齒輪輸入軸上的齒少齒輪的輸出軸，在輸出裝置和工作方向裝置之間進行轉(zhuǎn)速調(diào)整，從而有效提高系統(tǒng)的運行水平和效果。
2減速機常見故障分析
2.1減速機齒輪軸及齒輪故障
切割輪傳動軸是制動機構(gòu)運行的關(guān)鍵驅(qū)動因素。齒輪軸位于制動機構(gòu)的支承管路上，在制動機構(gòu)運行較長時間內(nèi)可能導(dǎo)致制動機構(gòu)驅(qū)動軸斷裂。切割輪傳動的主軸軸，通過切割輪傳動主軸軸的整個橫截面因潤滑油的力狀態(tài)和應(yīng)力而增大，可能導(dǎo)致斷裂。切割輪傳動軸還與其他零部件配合工作，以實現(xiàn)動態(tài)精密傳動。當(dāng)切割輪傳動軸與其他零部件之間的連接不同時，制動機構(gòu)運行時旋轉(zhuǎn)軸傾斜，這會影響主軸軸接觸面的平滑度，并導(dǎo)致運行噪音。此外，齒輪軸的制造工藝、環(huán)境條件等可能會影響制動齒輪軸的精度，最終導(dǎo)致傳動軸失效。
2.2齒輪磨損
工業(yè)用齒輪在正常使用情況下，齒輪副磨損是緩慢的，隨著使用時間的增加，齒輪磨損是必然存在的，但非正常磨損主要表現(xiàn)以下幾個方面：(1)加工制造質(zhì)量存在問題，齒輪配合不合格，造成齒輪嚙合不良磨損。(2)熱處理工藝質(zhì)量不達標(biāo)，造成齒面硬度不合格，造成齒輪磨損速度快。(3)齒輪配合精度不達標(biāo)，齒輪運轉(zhuǎn)時不能正常嚙合，造成齒輪磨損。(4)齒輪潤滑不良導(dǎo)致的齒輪磨損。如果潤滑油中雜質(zhì)較多，將影響齒面及軸承的潤滑效果，加速齒面嚙合磨損、點蝕剝落失效。
2.3輪齒表面疲勞
齒輪輪齒表面的疲勞分為齒面的點蝕與剝落。輪齒長期工作中，輪齒表面由于受到交變載荷影響，從而引起微小裂紋。當(dāng)出現(xiàn)這種微小裂紋后，潤滑油進入裂紋，輪齒的嚙合將潤滑油封閉在裂紋內(nèi)。這種擠壓讓潤滑油產(chǎn)生的高壓使裂紋不斷擴大，其結(jié)果是輪齒表面小部分的金屬出現(xiàn)脫落從而造成點蝕，當(dāng)出現(xiàn)較大面積的金屬脫落時稱為輪齒表面剝落。
3預(yù)防措施
通過對故障減速機的損壞原因分析，有針對性的對線上減速機制定預(yù)防措施，通過合理、科學(xué)的預(yù)防措施，延長線上減速機使用壽命，具體的預(yù)防措施如下：(1)調(diào)整減速機潤滑油品，縮短潤滑油品更換周期，調(diào)整潤滑油的添加劑和粘度，對減速機箱體內(nèi)雜質(zhì)定期進行清理，保障油品清潔度，并檢查減速機潤滑系統(tǒng)運行情況，檢查各軸承潤滑進油情況。(2)定期全面檢查線上減速機軸承運行情況，對于出現(xiàn)劣化軸承進行更換;復(fù)核各軸向間隙及時做出調(diào)整;調(diào)整齒輪嚙合度，滿足齒高方向≥50%，齒長方向≥70%。(3)定期全面檢查減速機齒面硬度，對于齒面硬度降低或失效的齒輪軸進行更換或報廢處理。(4)定期對在線設(shè)備進行維護，改善其工作環(huán)境和條件，對設(shè)備進行細致、全面的檢查，如有劣化跡象應(yīng)及時得到處理。(5)制作線下備件時，要加強監(jiān)制工作。一是，要對加工過程中齒輪尺寸精度嚴(yán)格控制，提高齒輪軸安裝的精度，必要時對齒輪副嚙合做適當(dāng)?shù)男夼洹６牵瑧?yīng)通過提高軸承室加工精度、選用高品質(zhì)軸承、嚴(yán)控軸承安裝精度，提高軸承的使用壽命。(6)加強技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，提高業(yè)務(wù)能力，及時、盡早發(fā)現(xiàn)軸承、齒輪軸劣化跡象。
4加強減速機的質(zhì)量管理
確保制動機構(gòu)在引進制動裝置時質(zhì)量過高。采購減速設(shè)備時，應(yīng)確認(rèn)生產(chǎn)企業(yè)是否具備減速的生產(chǎn)工具和能力，并用科學(xué)合理的檢驗工具全面有效地檢驗減速的質(zhì)量和性能。制動彈簧電機部件的型號一般與制動機構(gòu)兼容，安裝制動照排機時必須嚴(yán)格遵循制動照排機的說明。拆卸制動電阻時，客戶必須考慮拆卸電機的加速，并在輔助設(shè)備不正確時考慮。發(fā)動機備件最好在工廠購買，以改善制動機構(gòu)各種結(jié)構(gòu)類型之間的匹配。如果沒有出廠備件，可以從第三方購買，在購買過程中，除了使用延時手段外，還會對部件的質(zhì)量性能進行嚴(yán)格檢查，以確保發(fā)動機在較長的運行時間內(nèi)降低故障率。
5對齒輪失效的反應(yīng)
排除變速器故障時，應(yīng)根據(jù)科學(xué)合理的工作原理篩選出最佳的故障處理方法。①在制動照排機的維護工作中，需要分析長時間不能過載的制動帶的情況，并選擇合適的電機以確保符合具體的操作要求。①定期更換變速器，選用符合標(biāo)準(zhǔn)的材料，跟蹤整個過程中的熱處理情況，確保貯存符合標(biāo)準(zhǔn)，保證變速器的應(yīng)用質(zhì)量達到一定程度的要求，基本上避免故障。①在實踐中是防止并發(fā)癥進入框架內(nèi)以避免干擾。①變速器應(yīng)減少撞擊，避免點蝕問題，同時避免變速器故障。
齒輪的維護分析
針對減速機齒輪的狀態(tài)監(jiān)測對減速機的運行情況進行了初步分析，需要根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)的維護方案。對于監(jiān)測指標(biāo)正常的減速機，應(yīng)對其運行環(huán)境進行清潔，定期加注潤滑油，注意潤滑油中盡量避免少量的金屬屑，并保持良好的工作環(huán)境;對于監(jiān)測指標(biāo)出現(xiàn)異常的減速機齒輪，應(yīng)拆箱查看其故障嚴(yán)重程度，對于輕微故障無需立即更換的，需要做好備件管理，對于嚴(yán)重故障的需要立即進行更換。為減少齒輪發(fā)生磨損情況，應(yīng)該加強齒輪表面的硬度，將抗磨損的物質(zhì)加入潤滑油中，吸附潤滑油中的金屬，減少磨損程度。為減少發(fā)生齒輪因過度疲勞出現(xiàn)斷齒，應(yīng)該增大齒輪根部半徑，使得齒輪表面光滑，加大齒輪的抗折斷能力。
結(jié)束語
減速機齒輪是齒輪減速傳動系統(tǒng)中的重要部件，受運行工況以及環(huán)境因素的影響，容易發(fā)生各種故障。分析減速機齒輪的工作原理、失效模式、失效原因，提取齒輪的典型故障特征，制定相應(yīng)的維護分析方案，保證齒輪穩(wěn)定良好運行。——論文作者：郭利娟 1 武帥飛 2
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