發布時間：2021-01-30所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：冶金橋式起重機是煉鋼生產線上的關鍵設備，而其主起升減速機是冶金橋式起重機的核心部分，其主要特點是作業率高、工作環境差、安全性能要求嚴格，如果發生事故將造成整個煉鋼生產線將處于癱瘓狀態。天津天鋼聯合特鋼有限公司(后稱聯合特鋼)煉鋼廠配置
摘要：冶金橋式起重機是煉鋼生產線上的關鍵設備，而其主起升減速機是冶金橋式起重機的核心部分，其主要特點是作業率高、工作環境差、安全性能要求嚴格，如果發生事故將造成整個煉鋼生產線將處于癱瘓狀態。天津天鋼聯合特鋼有限公司(后稱聯合特鋼)煉鋼廠配置八部用于吊運液態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，發現鋼水跨3#橋式起重機主升降減速機存在設備隱患，經查，減速機一側齒輪軸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，發現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勢越來越明顯。齒輪作為一種重要的傳動部件在機電設備中廣泛應用，隨著裝備不斷向復雜化、智能化的方向轉變，齒輪故障給企業帶來的損失越來越大。一些連續型工作的設備，如電力行業設備，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，可以實現齒輪由事后維修，定期維修到預防性維修的轉變，從而減少檢測成本，避免發生安全事故。
1減速機的運行原理分析
制動機構運行時，是一種獨立于傳動裝置和工作裝置的閉合傳動裝置，用于降低轉速和完全增加轉矩，以滿足具體的應用要求。在某些情況下，您還可以在低速齒輪和大扭矩齒輪內設置高速驅動的馬達支架，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速調整，從而有效提高系統的運行水平和效果。
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運行的關鍵驅動因素。齒輪軸位于制動機構的支承管路上，在制動機構運行較長時間內可能導致制動機構驅動軸斷裂。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和應力而增大，可能導致斷裂。切割輪傳動軸還與其他零部件配合工作，以實現動態精密傳動。當切割輪傳動軸與其他零部件之間的連接不同時，制動機構運行時旋轉軸傾斜，這會影響主軸軸接觸面的平滑度，并導致運行噪音。此外，齒輪軸的制造工藝、環境條件等可能會影響制動齒輪軸的精度，最終導致傳動軸失效。
2.2齒輪磨損
工業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以下幾個方面：(1)加工制造質量存在問題，齒輪配合不合格，造成齒輪嚙合不良磨損。(2)熱處理工藝質量不達標，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，齒輪運轉時不能正常嚙合，造成齒輪磨損。(4)齒輪潤滑不良導致的齒輪磨損。如果潤滑油中雜質較多，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。當出現這種微小裂紋后，潤滑油進入裂紋，輪齒的嚙合將潤滑油封閉在裂紋內。這種擠壓讓潤滑油產生的高壓使裂紋不斷擴大，其結果是輪齒表面小部分的金屬出現脫落從而造成點蝕，當出現較大面積的金屬脫落時稱為輪齒表面剝落。
3預防措施
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防措施，通過合理、科學的預防措施，延長線上減速機使用壽命，具體的預防措施如下：(1)調整減速機潤滑油品，縮短潤滑油品更換周期，調整潤滑油的添加劑和粘度，對減速機箱體內雜質定期進行清理，保障油品清潔度，并檢查減速機潤滑系統運行情況，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，對于出現劣化軸承進行更換;復核各軸向間隙及時做出調整;調整齒輪嚙合度，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)定期對在線設備進行維護，改善其工作環境和條件，對設備進行細致、全面的檢查，如有劣化跡象應及時得到處理。(5)制作線下備件時，要加強監制工作。一是，要對加工過程中齒輪尺寸精度嚴格控制，提高齒輪軸安裝的精度，必要時對齒輪副嚙合做適當的修配。二是，應通過提高軸承室加工精度、選用高品質軸承、嚴控軸承安裝精度，提高軸承的使用壽命。(6)加強技術人員的業務素質，提高業務能力，及時、盡早發現軸承、齒輪軸劣化跡象。
4加強減速機的質量管理
確保制動機構在引進制動裝置時質量過高。采購減速設備時，應確認生產企業是否具備減速的生產工具和能力，并用科學合理的檢驗工具全面有效地檢驗減速的質量和性能。制動彈簧電機部件的型號一般與制動機構兼容，安裝制動照排機時必須嚴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，并在輔助設備不正確時考慮。發動機備件最好在工廠購買，以改善制動機構各種結構類型之間的匹配。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，還會對部件的質量性能進行嚴格檢查，以確保發動機在較長的運行時間內降低故障率。
5對齒輪失效的反應
排除變速器故障時，應根據科學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，選用符合標準的材料，跟蹤整個過程中的熱處理情況，確保貯存符合標準，保證變速器的應用質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癥進入框架內以避免干擾。①變速器應減少撞擊，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監測對減速機的運行情況進行了初步分析，需要根據分析結果制定相應的維護方案。對于監測指標正常的減速機，應對其運行環境進行清潔，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境;對于監測指標出現異常的減速機齒輪，應拆箱查看其故障嚴重程度，對于輕微故障無需立即更換的，需要做好備件管理，對于嚴重故障的需要立即進行更換。為減少齒輪發生磨損情況，應該加強齒輪表面的硬度，將抗磨損的物質加入潤滑油中，吸附潤滑油中的金屬，減少磨損程度。為減少發生齒輪因過度疲勞出現斷齒，應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。
結束語
減速機齒輪是齒輪減速傳動系統中的重要部件，受運行工況以及環境因素的影響，容易發生各種故障。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，制定相應的維護分析方案，保證齒輪穩定良好運行。——論文作者：郭利娟 1 武帥飛 2
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