張 麗 何文德陳 玲

（1.四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2.四川大學(xué)化工學(xué)院)

0 前言

減速器是一種封閉在箱體內(nèi)的齒輪或蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立的傳動(dòng)裝置，通常應(yīng)用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間，用來降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)距或改變軸線之間的相互位置，以適應(yīng)工作要求。該減速器是某化工廠一反應(yīng)器的傳動(dòng)裝置。該機(jī)組是兩開一備，近年來減速器頻繁出現(xiàn)異響故障。因受現(xiàn)場(chǎng)維修條件和設(shè)備自重所限，每次維修時(shí)耗時(shí)比較長，且維修不便?；诖?，我們經(jīng)過多次的理論分析和現(xiàn)場(chǎng)檢修總結(jié)，成功地提出了一套能快速判斷現(xiàn)場(chǎng)故障和解決問題的辦法。

1 減速器的工作原理

該減速器為行星擺線針減速器，其結(jié)構(gòu)可分為輸入部分、減速部分、輸出部分，如圖1所示。

圖1 減速器結(jié)構(gòu)

在輸入軸上裝有一個(gè)錯(cuò)位180°的雙偏心套，在偏心套上裝有兩個(gè)滾柱軸承，形成H機(jī)構(gòu)，兩個(gè)擺線輪的中心孔即為偏心套上轉(zhuǎn)臂軸承的滾道，并由擺線輪與針齒輪上一組環(huán)行排列的針齒輪相嚙合，以組成少齒差內(nèi)嚙合減速機(jī)構(gòu) （為了減少摩擦，在速比小的減速機(jī)中針齒上帶有針齒套）。

當(dāng)輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，由于擺線輪上齒廊曲線的特點(diǎn)及其受針齒輪上針齒的限制，擺線輪的運(yùn)動(dòng)成為既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的平面運(yùn)動(dòng)。在輸入軸正轉(zhuǎn)一周時(shí)，偏心套亦轉(zhuǎn)動(dòng)一周，擺線輪于相反方向上轉(zhuǎn)過一個(gè)齒差從而得到減速。同時(shí)，再借助于輸出機(jī)構(gòu)，將擺線輪的低速自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過銷軸傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出轉(zhuǎn)速。

2 減速器存在的主要問題

2.1 潤滑油泄漏

2.1.1 密封墊損壞

該設(shè)備使用的密封墊為橡膠墊。因現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件較差，墊片本身老化較為嚴(yán)重。

2.1.2 油封磨損

油封結(jié)構(gòu)如圖2所示。由于長期磨合、潤滑油雜質(zhì)過多、內(nèi)部軸承損壞導(dǎo)致軸運(yùn)轉(zhuǎn)偏移等原因，造成了端面油封損壞進(jìn)而使?jié)櫥托孤?/p>

圖2 油封

2.1.3 潤滑油過多

由于油品黏度較大，若工藝人員在加油時(shí)不注意這一點(diǎn)，就會(huì)出錯(cuò)。其實(shí)，當(dāng)在油視鏡中看到油到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)液位時(shí)，油就已經(jīng)超出了加油范圍 （軸承的1/3～1/2），因此就會(huì)造成油封處泄漏。

2.2 異響

2.2.1 軸承損壞

軸承損壞這類問題往往比較容易判斷。軸承損壞時(shí)只需用聽診棍辨別有無雜音、觸摸機(jī)殼溫度是否升高等就可確定。

2.2.2 傳動(dòng)鍵磨損

如果異響集中在電機(jī)和減速器承插部位，則一般為該處的傳動(dòng)鍵磨損而導(dǎo)致傳動(dòng)不平穩(wěn)產(chǎn)生異響。

2.2.3 風(fēng)扇葉片與法蘭摩擦

減速器的風(fēng)扇葉片是安裝在軸上的，以鍵來帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。但是該葉片在軸上沒有軸向定位，運(yùn)行時(shí)往往會(huì)造成葉片運(yùn)行跑位。若在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)有“唧唧”聲且聲音比較尖銳，則這類響聲可以判定為風(fēng)扇葉片與法蘭摩擦。

2.2.4 電機(jī)異響

現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)會(huì)發(fā)生一些辨識(shí)不清的異響，需要綜合考慮各種可能的因素，其中電機(jī)軸承的損壞也會(huì)發(fā)生異響并且竄到減速器部位。

3 重點(diǎn)損壞部件的故障原因與解決辦法

3.1 油封損壞

3.1.1 長期磨合

油封的唇口與軸是緊密貼合在一起的，軸旋轉(zhuǎn)時(shí)油封是靜止的，隨著軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，唇口會(huì)在軸上磨損出一條凹槽，橡膠唇口本身也會(huì)被磨損，從而在軸與油封之間產(chǎn)生間隙，使?jié)櫥托孤?/p>

解決辦法：若軸被磨損，則需要修復(fù)軸或者改變油封在軸上密封的軸向位置；若油封唇口磨損，則需要更換新油封。

3.1.2 油雜質(zhì)過多

減速器在運(yùn)行時(shí)，由于部件損壞等原因而產(chǎn)生了雜質(zhì)。這類雜質(zhì)隨潤滑油被帶到油封處，并因?yàn)橛偷酿ざ缺容^大而附著在軸或者油封唇口上，加劇油封的磨損。

解決辦法：更換潤滑油時(shí)，必須將油室內(nèi)的舊油排放干凈，并用新油置換直至合格，然后再注入新的潤滑油。

3.1.3 軸承損壞導(dǎo)致泄漏

運(yùn)行時(shí)，若軸承損壞，則軸的原始位置就會(huì)改變，軸相對(duì)于原有的運(yùn)行軌跡就會(huì)發(fā)生軸向移動(dòng)或者徑向偏移，這樣就會(huì)導(dǎo)致油封唇口不能完全與軸貼合而產(chǎn)生泄漏。

3.2 軸承損壞

3.2.1 潤滑不良

（1）潤滑油過少。減速器的潤滑方式為油浴潤滑，軸承的一部分泡在油中，靠滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)潤滑油進(jìn)入滾道進(jìn)行潤滑。若潤滑油低于軸承的1/3～1/2，則油就不能順利地進(jìn)入滾道，不能減少滾動(dòng)體與滾道之間的摩擦，不能帶走因旋轉(zhuǎn)摩擦產(chǎn)生的熱量，不能更好地對(duì)軸承進(jìn)行防銹保護(hù)，不能延長軸承的疲勞壽命。

解決辦法：定期檢查油液位計(jì)標(biāo)示的高度，缺油時(shí)及時(shí)補(bǔ)充潤滑油。

（2）油質(zhì)較差。當(dāng)潤滑油的油質(zhì)較差時(shí)，油的流動(dòng)性變差，導(dǎo)致軸承散熱不好，油對(duì)軸承防銹保護(hù)的作用也變?nèi)酰瑥亩涌炝溯S承的損壞。

解決辦法：定期對(duì)潤滑油進(jìn)行更換。

3.2.2 油內(nèi)雜質(zhì)過多

設(shè)備運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部零部件損壞造成的鐵屑隨油的流動(dòng)沉降在設(shè)備底部，若不將這些雜質(zhì)置換干凈，雜質(zhì)就會(huì)隨油流動(dòng)而造成軸承、油封的損壞。

解決辦法：按照相關(guān)規(guī)定，換油時(shí)必須將雜質(zhì)置換干凈，然后方可補(bǔ)入新油。

3.2.3 鏈條張緊力

（1）鏈條張緊力過緊。張緊力過緊時(shí)，鏈條拉力較大，力始終集中在一個(gè)方向，這就容易造成軸承的游隙隨著運(yùn)轉(zhuǎn)而增大，并且還會(huì)造成鏈條上銷軸外套磨損增加，從而影響鏈條的使用壽命。

（2）鏈條張緊力過松。張緊力過松時(shí)，因鏈條本身較重，鏈條運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生很大幅度的抖動(dòng)，并伴有異響和振動(dòng)，甚至鏈條與鏈輪還會(huì)產(chǎn)生不正常的磨損。

解決辦法：首先要掌握鏈條張緊力調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù) （見圖3）；其次要掌握調(diào)整張緊力的方法，將張緊力調(diào)整至合適的大小。

圖3 鏈條張緊力圖

張緊力的調(diào)整：首先轉(zhuǎn)動(dòng)鏈輪，使其他鏈輪之間的鏈條張緊，再移動(dòng)張緊輪的位置，調(diào)整好張緊輪和鏈輪之間的中心距，控制鏈條的擾度H為2%L～3%L。

4 維修改進(jìn)措施

4.1 偏心軸套拆裝方式的改進(jìn)

圖4 偏心軸套

偏心軸套（見圖4）安裝在輸出端的軸上，在偏心軸套上安裝有兩盤滾柱軸承。拆卸時(shí)，首先拆卸第一盤擺線輪，然后拆卸間隔環(huán)，再拆卸偏心軸套及軸承。由于這兩盤軸承是滾柱軸承，沒用外圈，使用拉拔器的時(shí)候經(jīng)常損壞軸承才能把偏心軸套取出。

圖5 改進(jìn)后軸套

為了降低軸承的損壞，對(duì)拆卸施工進(jìn)行了反復(fù)多次試驗(yàn)。在軸套的上端鉆孔攻絲 （M10的螺孔4個(gè)，見圖5），利用專用機(jī)具 （見圖6）拆卸，這樣就可大大降低軸承的損壞。

圖6 軸套的拆卸

4.2 風(fēng)扇葉片

在運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)還時(shí)常發(fā)生很尖銳的響聲，在其他參數(shù) （溫度、振動(dòng)等）都很正常的情況下，這可以判定為風(fēng)扇葉片與法蘭盤有摩擦。對(duì)于此現(xiàn)象可做以下幾個(gè)方面的改進(jìn)。

4.2.1 螺釘緊固

可以在如圖7所示的螺紋孔中用螺釘進(jìn)行緊固。采用這樣的固定方式后，前期減速器運(yùn)行基本沒用任何摩擦異響，但是使用超過2個(gè)月后，螺釘會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)，又會(huì)出現(xiàn)異響。

圖7 葉片鉆孔攻絲

4.2.2 運(yùn)用墊片和螺釘緊固

如圖8所示，采用螺釘緊固和加墊片的方法，也會(huì)收到較好的效果。這樣固定后，基本能解決風(fēng)扇葉片與前端法蘭的摩擦，但是由于受到安裝尺寸的限制，可能會(huì)與后面的法蘭面摩擦。

圖8 墊片和螺孔固定

5 結(jié)束語

反應(yīng)器是化工廠用于生產(chǎn)的重要設(shè)備之一，其運(yùn)行的正常與否，對(duì)化工廠產(chǎn)品質(zhì)量的影響比較大。而減速器是該反應(yīng)器長周期運(yùn)行的保障。通過提高減速器的檢修和維護(hù)水平，可確保裝置的長周期平穩(wěn)運(yùn)行。本文針對(duì)減速器運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的潤滑油泄漏、異響等故障，詳細(xì)地分析了故障原因，并提出了相應(yīng)的解決方案和改進(jìn)措施。

[1] 周明衡.減速器選用手冊(cè) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

[2] 濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì) [M].第8版.西安：高等教育出版社,2005.