化工厂减速器频繁损坏的故障分析和处理

张 丽 何文德陈 玲

（1.四川化工职业技术学院 2.四川大学化工学院)

0 前言

减速器是一种封闭在箱体内的齿轮或蜗杆传动所组成的独立的传动装置，通常应用于原动机和工作机之间，用来降低转速，增大转距或改变轴线之间的相互位置，以适应工作要求。该减速器是某化工厂一反应器的传动装置。该机组是两开一备，近年来减速器频繁出现异响故障。因受现场维修条件和设备自重所限，每次维修时耗时比较长，且维修不便。基于此，我们经过多次的理论分析和现场检修总结，成功地提出了一套能快速判断现场故障和解决问题的办法。

1 减速器的工作原理

该减速器为行星摆线针减速器，其结构可分为输入部分、减速部分、输出部分，如图1所示。

图1 减速器结构

在输入轴上装有一个错位180°的双偏心套，在偏心套上装有两个滚柱轴承，形成H机构，两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环行排列的针齿轮相啮合，以组成少齿差内啮合减速机构 （为了减少摩擦，在速比小的减速机中针齿上带有针齿套）。

当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廊曲线的特点及其受针齿轮上针齿的限制，摆线轮的运动成为既有公转又有自转的平面运动。在输入轴正转一周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向上转过一个齿差从而得到减速。同时，再借助于输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。

2 减速器存在的主要问题

2.1 润滑油泄漏

2.1.1 密封垫损坏

该设备使用的密封垫为橡胶垫。因现场环境条件较差，垫片本身老化较为严重。

2.1.2 油封磨损

油封结构如图2所示。由于长期磨合、润滑油杂质过多、内部轴承损坏导致轴运转偏移等原因，造成了端面油封损坏进而使润滑油泄漏。

图2 油封

2.1.3 润滑油过多

由于油品黏度较大，若工艺人员在加油时不注意这一点，就会出错。其实，当在油视镜中看到油到达标准液位时，油就已经超出了加油范围 （轴承的1/3～1/2），因此就会造成油封处泄漏。

2.2 异响

2.2.1 轴承损坏

轴承损坏这类问题往往比较容易判断。轴承损坏时只需用听诊棍辨别有无杂音、触摸机壳温度是否升高等就可确定。

2.2.2 传动键磨损

如果异响集中在电机和减速器承插部位，则一般为该处的传动键磨损而导致传动不平稳产生异响。

2.2.3 风扇叶片与法兰摩擦

减速器的风扇叶片是安装在轴上的，以键来带动其旋转。但是该叶片在轴上没有轴向定位，运行时往往会造成叶片运行跑位。若在现场发现有“唧唧”声且声音比较尖锐，则这类响声可以判定为风扇叶片与法兰摩擦。

2.2.4 电机异响

现场有时会发生一些辨识不清的异响，需要综合考虑各种可能的因素，其中电机轴承的损坏也会发生异响并且窜到减速器部位。

3 重点损坏部件的故障原因与解决办法

3.1 油封损坏

3.1.1 长期磨合

油封的唇口与轴是紧密贴合在一起的，轴旋转时油封是静止的，随着轴的转动，唇口会在轴上磨损出一条凹槽，橡胶唇口本身也会被磨损，从而在轴与油封之间产生间隙，使润滑油泄漏。

解决办法：若轴被磨损，则需要修复轴或者改变油封在轴上密封的轴向位置；若油封唇口磨损，则需要更换新油封。

3.1.2 油杂质过多

减速器在运行时，由于部件损坏等原因而产生了杂质。这类杂质随润滑油被带到油封处，并因为油的黏度比较大而附着在轴或者油封唇口上，加剧油封的磨损。

解决办法：更换润滑油时，必须将油室内的旧油排放干净，并用新油置换直至合格，然后再注入新的润滑油。

3.1.3 轴承损坏导致泄漏

运行时，若轴承损坏，则轴的原始位置就会改变，轴相对于原有的运行轨迹就会发生轴向移动或者径向偏移，这样就会导致油封唇口不能完全与轴贴合而产生泄漏。

3.2 轴承损坏

3.2.1 润滑不良

（1）润滑油过少。减速器的润滑方式为油浴润滑，轴承的一部分泡在油中，靠滚动体旋转带动润滑油进入滚道进行润滑。若润滑油低于轴承的1/3～1/2，则油就不能顺利地进入滚道，不能减少滚动体与滚道之间的摩擦，不能带走因旋转摩擦产生的热量，不能更好地对轴承进行防锈保护，不能延长轴承的疲劳寿命。

解决办法：定期检查油液位计标示的高度，缺油时及时补充润滑油。

（2）油质较差。当润滑油的油质较差时，油的流动性变差，导致轴承散热不好，油对轴承防锈保护的作用也变弱，从而加快了轴承的损坏。

解决办法：定期对润滑油进行更换。

3.2.2 油内杂质过多

设备运行时，其内部零部件损坏造成的铁屑随油的流动沉降在设备底部，若不将这些杂质置换干净，杂质就会随油流动而造成轴承、油封的损坏。

解决办法：按照相关规定，换油时必须将杂质置换干净，然后方可补入新油。

3.2.3 链条张紧力

（1）链条张紧力过紧。张紧力过紧时，链条拉力较大，力始终集中在一个方向，这就容易造成轴承的游隙随着运转而增大，并且还会造成链条上销轴外套磨损增加，从而影响链条的使用寿命。

（2）链条张紧力过松。张紧力过松时，因链条本身较重，链条运行时会发生很大幅度的抖动，并伴有异响和振动，甚至链条与链轮还会产生不正常的磨损。

解决办法：首先要掌握链条张紧力调整的标准数据 （见图3）；其次要掌握调整张紧力的方法，将张紧力调整至合适的大小。

图3 链条张紧力图

张紧力的调整：首先转动链轮，使其他链轮之间的链条张紧，再移动张紧轮的位置，调整好张紧轮和链轮之间的中心距，控制链条的扰度H为2%L～3%L。

4 维修改进措施

4.1 偏心轴套拆装方式的改进

图4 偏心轴套

偏心轴套（见图4）安装在输出端的轴上，在偏心轴套上安装有两盘滚柱轴承。拆卸时，首先拆卸第一盘摆线轮，然后拆卸间隔环，再拆卸偏心轴套及轴承。由于这两盘轴承是滚柱轴承，没用外圈，使用拉拔器的时候经常损坏轴承才能把偏心轴套取出。

图5 改进后轴套

为了降低轴承的损坏，对拆卸施工进行了反复多次试验。在轴套的上端钻孔攻丝 （M10的螺孔4个，见图5），利用专用机具 （见图6）拆卸，这样就可大大降低轴承的损坏。

图6 轴套的拆卸

4.2 风扇叶片

在运行现场还时常发生很尖锐的响声，在其他参数 （温度、振动等）都很正常的情况下，这可以判定为风扇叶片与法兰盘有摩擦。对于此现象可做以下几个方面的改进。

4.2.1 螺钉紧固

可以在如图7所示的螺纹孔中用螺钉进行紧固。采用这样的固定方式后，前期减速器运行基本没用任何摩擦异响，但是使用超过2个月后，螺钉会产生松动，又会出现异响。

图7 叶片钻孔攻丝

4.2.2 运用垫片和螺钉紧固

如图8所示，采用螺钉紧固和加垫片的方法，也会收到较好的效果。这样固定后，基本能解决风扇叶片与前端法兰的摩擦，但是由于受到安装尺寸的限制，可能会与后面的法兰面摩擦。

图8 垫片和螺孔固定

5 结束语

反应器是化工厂用于生产的重要设备之一，其运行的正常与否，对化工厂产品质量的影响比较大。而减速器是该反应器长周期运行的保障。通过提高减速器的检修和维护水平，可确保装置的长周期平稳运行。本文针对减速器运行时出现的润滑油泄漏、异响等故障，详细地分析了故障原因，并提出了相应的解决方案和改进措施。

[1] 周明衡.减速器选用手册 [M].北京：化学工业出版社,2002.

[2] 濮良贵.机械设计 [M].第8版.西安：高等教育出版社,2005.