返回首頁
加入收藏
聯(lián)系我們
1減速機(jī)的技術(shù)參數(shù)。
平煤集團(tuán)四礦一水平主井提升采用的單繩纏繞式提升機(jī)，為洛陽礦山機(jī)械廠生產(chǎn)的XKT2-3.5 1.7B20型提升機(jī)，配用1臺日本東京國立有限公司生產(chǎn)的EFUDQ型異步電機(jī)，配用減速機(jī)為洛陽礦山機(jī)械廠生產(chǎn)的ZHLR-170KG型圓柱圓弧分流人字齒減速機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下。
型號ZHLR-170KG速比20傳動級數(shù)2最大輸入轉(zhuǎn)速750r/min輸出轉(zhuǎn)矩30kN#m中心距（大軸-三軸）1700mm投入運(yùn)行時(shí)間1994年2減速機(jī)故障分析及其處理措施。
2.1故障的發(fā)現(xiàn)與分析。
該減速機(jī)曾于2002年4月進(jìn)行了清洗，檢查和換油，檢修時(shí)未發(fā)現(xiàn)異常。該檢修項(xiàng)目周期為1年，2003年2月，在未到檢修周期的情況下，發(fā)現(xiàn)減速機(jī)在運(yùn)行中有異響，隨決定當(dāng)月底進(jìn)行停產(chǎn)檢修。吊開減速機(jī)上蓋后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，軸大齒輪齒面有一處裂紋，裂紋長度達(dá)80mm，深至齒坯外圈。經(jīng)超聲波無損探傷，發(fā)現(xiàn)裂紋長達(dá)100mm.齒輪裂紋分為工藝裂紋和使用裂紋2種。作者分析認(rèn)為，該裂紋應(yīng)屬于輪齒齒根過渡曲面處出現(xiàn)的彎曲疲勞裂紋，其特征為應(yīng)力重復(fù)交變，此種裂紋源通常為齒輪表面應(yīng)力集中處，如齒根圓面，材料缺陷處等。交變應(yīng)力水平過高，材料缺陷與應(yīng)力集中等因素共同作用的結(jié)果導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。
通常，初始裂紋產(chǎn)生在凹齒面和齒根過渡曲面的相切處附近，當(dāng)齒根的循環(huán)彎曲應(yīng)力超過材料的疲勞極限時(shí)，將引起齒根疲勞裂紋不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致折斷。圓弧齒輪的齒面瞬時(shí)載荷集中在齒寬上較窄的一段接觸面上，載荷由一部分齒寬的齒面承接，因此，齒根應(yīng)力較大。
該減速機(jī)軸大齒輪為鑲套式齒輪，其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。
常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)，齒圈齒根到輪轂與齒圈結(jié)合面的距離應(yīng)35~40mm.如小于上述值，切齒殘余應(yīng)力會造成使用中崩圈。
查閱齒輪手冊，裂紋的失效判據(jù)為：大于等于齒寬的1/4.因此裂紋長度為80mm>200mm1/4，故可判斷為失效。如果不處理，將會導(dǎo)致斷齒或齒端崩角，輪緣斷裂，甚至崩圈。
2.2處理方案。
方案1.更換軸大齒輪齒圈，大齒輪或軸。
這3種方法均需較長的加工周期，停產(chǎn)時(shí)間長，損失過大，不宜作為首選方案，可作為備用方案。
方案2.焊接裂紋。該方案為應(yīng)急方案，但考慮到焊接只能對表面進(jìn)行焊接，對裂紋內(nèi)部無法處理，焊接可能引起應(yīng)力集中，引發(fā)裂紋增大，故此方案不可行。
方案3.在裂紋擴(kuò)展前沿鉆孔，做鈍化處理，防止裂紋繼續(xù)擴(kuò)大。同時(shí)為防止崩圈，于裂紋2邊的齒根部鉆孔，攻絲，把齒圈與齒坯聯(lián)為一體。齒輪2側(cè)打夾板，穿上銷釘做固定聯(lián)接。為防止齒端崩角，進(jìn)行齒端修薄，修薄量&s為0.01~0.04mn，與此同時(shí)，對箕斗做減荷處理，即用鐵板封閉1/3的箕斗空間，以減小換向沖擊。該方案為臨時(shí)處理方案，可保證在安全的前提下提升機(jī)繼續(xù)提升，維持生產(chǎn)，等待軸加工完畢后，再進(jìn)行更換。
經(jīng)過3種方案比較，作者認(rèn)為，方案3較為可行，故選用了該方案。與此同時(shí)聯(lián)系生產(chǎn)廠家加工減速機(jī)軸。
3.3修復(fù)工藝。
?。?）在裂紋前沿鉆直徑6mm，深50mm的截止孔一個(gè)。
?。?）用搖臂鉆在裂紋兩邊的齒根部各鉆4個(gè)8.5mm孔，深度50mm，然后用M10絲錐攻絲，用M1042mm高強(qiáng)度螺釘把齒圈與齒坯做螺紋聯(lián)接，為防止螺釘在運(yùn)轉(zhuǎn)中竄出，用銅焊封堵螺釘尾部。
?。?）在大齒輪兩側(cè)各打一矩形夾板，夾板厚度10mm，夾板上鉆4個(gè)10mm孔，與齒輪側(cè)面配鉆，而后穿上與之過盈配合的銷子，夾板中間鉆一個(gè)10.3mm孔，攻M12螺紋，做緊固夾板防松用。由于該齒輪內(nèi)側(cè)直接加夾板影響軸軸齒輪與低速軸大齒輪相嚙合，其間隙僅有2~3mm，故需在大齒輪此側(cè)銑掉10mm，以放入夾板，夾板上面與齒根圓面下面水平。銑槽采用X2012型龍門銑床。
?。?）齒端修薄采用風(fēng)動指形磨刀，修薄量為0.1 mm.（5）箕斗做減荷處理：在箕斗內(nèi)焊2塊2000 mm1570mm6mm鐵板封住650mm寬的空間（已除掉鐵板質(zhì)量）。
4使用效果。
按上述方法處理完畢后，減速機(jī)經(jīng)清洗，檢查，重新裝配，共用時(shí)32h，主井提升恢復(fù)運(yùn)行。為加強(qiáng)管理，安排專人3班，在交接班期間打開減速機(jī)觀察孔蓋，檢查裂紋情況。運(yùn)行1個(gè)月后進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)裂紋有發(fā)展跡象，新加工軸到貨后，經(jīng)安裝，研齒，跑合后減速機(jī)恢復(fù)正常提升。該減速機(jī)應(yīng)急檢修方案為今后處理齒輪在循環(huán)應(yīng)力作用下產(chǎn)生的疲勞裂紋提供了參考。
