煤矿提升机减速器常见故障及技术改造研究

2018-02-16苏亚

机械管理开发 2018年3期

苏　亚

（大同煤矿集团有限责任公司马脊梁矿，山西　大同　037027）

引言

煤矿提升机减速器主要是把正常运行的电机转变为减速电机，使电机转矩增大，最终使电机的输出动力转变为提升卷筒应具备的运行转速，以增大电机承受大负载的能力。在生产实践中，我们应依据本矿井设计的提升机应达到的载荷要求，科学、合理地选用减速器，但无论选用何种型号的减速器，工作原理都大致相同，因此了解提升机减速器常见故障，掌握其相应解决方案有助于更好地解决减速器故障。

1　减速器常见故障

1.1　齿轮的损伤与失效

1）裂纹。在齿轮损伤中裂纹是较常见的一种损伤，对于裂纹形成的原因具体可分为先天性原因与后天性原因。通常先天性原因主要指在铸造齿轮时，有缺陷引发先天性裂纹，而对于后天性裂纹通常是由于外界应力比金属内部抗拉能力大而引发的裂纹。在实际生产中，我们可通过提高铸造水平把齿轮内部应力降低，来预防先天性裂纹，可通过降低使用强度来预防后天性裂纹[1]。

2）断齿。当提升机减速器在极端状态下运行时，其容易发生齿轮的一个齿，甚至多个齿局部断裂，形成断齿。煤矿提升机经长期运行，齿轮间必然会发生摩擦过热现象，这样会降低齿轮材料应有强度，而此时齿轮再经高强度运行，就易造成断齿现象，给安全生产埋下重大隐患。为防止出现上述问题，我们一方面应尽量避免让提升机长时间高强度工作，另一方面应定期及时检修更换提升机减速器内的齿轮，再者也可通过改进铸造工艺来进一步提升减速器齿轮强度，让其更耐疲劳。

3）齿面疲劳。齿轮经长期摩擦运行，会有疲劳裂纹出现于齿轮表面，如果进一步扩展会使齿轮表面出现凹凸不平现象，形成齿轮齿面疲劳。若在实际生产中，提升机减速器一旦发现齿轮表面出现凹凸不平现象，应及时把各点蚀坑打磨圆滑，同时应更换性能更优良的极压润滑油。

4）齿面损耗。减速器的长期工作使内部不同齿轮间会长期摩擦，齿轮发生严重磨损，虽使用润滑油可在某种程度上使这种磨损变弱，但很难完全杜绝，即使质量再好的齿轮经长期运行后也会发生磨损。一旦发现齿轮齿面出现严重磨损，必须及时更换齿轮。若在日常生产中发现齿轮齿面损耗过快，应及时联系齿轮生产商，看是否是由于生产工艺存在问题，而造成齿轮齿面发生严重损耗[2]。

5）胶合。虽然人们会给减速器加注高压润滑油，但仅依靠加注的润滑油来完全保护齿轮也不现实。若加注的润滑油存在质量问题或骤然增大齿轮应承受压力，在一定压力下会使齿轮表面的润滑油膜发生破裂，这样易造成齿轮金属出现直接接触发生融化粘连现象，若此时齿轮与齿轮出现相对运动，这样易直接撕裂齿轮金属粘连部分，这也就是我们说的胶合现象。对于上述问题不仅应定期更换润滑油，而且应做好齿轮的日常检查维修工作，对于有修复价值的齿轮，应及时把胶合损伤处打磨光滑。

6）永久变形。当齿轮承受的应力比齿轮材料的极限应力大时，这时齿轮会出现永久变形，一旦齿轮发生永久变形，齿轮将不再具有可维修性，应及时更换齿轮，应尽量选用高强度的齿轮来替代这种低强度齿轮。

1.2　轴承的损伤与失效

轴承发生损伤后，会引发齿轮发生不规则运动，使齿轮出现异常磨损，而通常我们很难用肉眼来直接观察出轴承的损伤，对此，我们应借助相关仪器来对轴承运动时的噪声情况、振动情况以及温度情况进行判断，通过仔细分析这些情况，可进一步判断轴承运转正常与否。若发现轴承出现异常，应对轴承损坏诱因进行分析，改善轴承使用条件，延长轴承实际使用寿命[3]。

1.3　润滑油泄漏

为确保齿轮与齿轮间可实现正常咬合，同时把摩擦产生的热量降低，通常需给提升机减速箱加注大量润滑油。若提升机减速箱存在密封问题或设计上不科学、不合理，极易发生润滑泄漏现象，减速器内润滑油发生泄漏后，会引发齿轮磨损加快，发出异响，温升等，对此，我们应及时更换减速器减速箱密封元件，让减速器减速箱具有良好密封效果。

2　减速器技术改造

2.1　选用高强度齿轮

就减速器齿轮发生的断齿、裂纹、表面疲劳、磨损、胶合以及永久变形等问题，都可通过选用高强度齿轮来避免。为确保煤矿提升机可实现长期正常运行，煤矿企业应进行综合考虑，应在符合自身预算的基础上，优先选用高强度齿轮。

2.2　选用油膜轴承和滚动轴承

减速器运转强度较大的部位主要有轴承处与齿轮处，我们常用的流体动压轴承可借助油膜使轴承所受摩擦力减小，这样可延长轴承运行寿命。但基于矿井生产条件较复杂，如果用滚动轴承来代替滑动轴承，由于滚动轴承更易维护，可降低轴承维护费用，缩短维修时间，可更好地保障提升机正常生产[4]。

2.3　增大箱体强度

要想实现箱体的形变消除，我们可通过增大箱体强度。但就箱体强度与成本而言，通常随箱体强度的增大，其制造成本也会增大，有时通过增大箱体强度来抵抗箱体形变这样并不值得。对此，我们可通过避免意外负载来冲击箱体，进而降低箱体变形几率，同时也可通过对箱体生产工艺进行优化，努力改变箱体结构，这样也可提高箱体抗变形能力。

2.4　优化密封装置的性能

我们可通过进一步压紧精细加工表面使减速器实现静密封，对于一些无法完全压紧的部位，可通过增添弹性填充物来压紧。各密封装置在设计上的不合理以及加工精度的不达标等，都易引发静密封存在缺陷，造成煤矿提升机减速器无法正常工作。而随着提升机运行时间的延长，提升机减速器必然会出现温升，这样会对弹性填充物的性质造成影响，易缩短弹性填充物的正常寿命。因此，应严格控制装置设计精度与加工精度，采用接触式密封与非接触式密封相结合的方式让减速器实现动密封[5]。