煤矿提升机减速器的常见故障分析及技术改进
2019-12-02郝武强
文/郝武强
我国疆域辽阔、物产丰富,煤矿资源贮存量较大,但同时我国也是一个煤矿资源消耗大国,所以为了满足社会需要,我国必须要有效开展好煤矿生产工作。众所周知,煤矿生产是一项非常复杂繁琐的工作,并且在煤矿生产过程中需要运用到各种各样的机械设备,减速器就是其中之一。煤矿提升机减速器在煤矿生产中发挥着重要作用,一旦其出现了故障,那么会极大地影响到煤矿生产工作的正常开展。而为了尽可能地减少煤矿提升机减速器故障的负面影响,必须充分了解故障原因,做出正确的故障分析,并对设备的结构技术进行合理改进。以下就联系实际情况来谈谈煤矿提升机减速器的常见故障及技术改进,仅供参考。
1 煤矿提升机减速器简介
煤矿提升机是一种重要的煤矿设备,其主要作用是通过改变势能而进行运输。而减速器则是煤矿提升机的重要组成部分,在煤矿提升机中发挥着十分关键的作用。煤矿提升机减速器既可以进行相应传递运动,也能够传递动力,具体来说,其在实际运行中既能将电动机输出转化成为用于提升卷筒的工作转速,又能将电动机输出的转矩转化成为用于提升卷筒的工作转矩。在实际应用中,一般会根据不同煤矿提升机的实际需求来选择合适的减速器。
2 煤矿提升机减速器的常见故障分析
2.1 齿轮故障
齿轮是煤矿提升机减速器中的一个重要零件,也是较容易出现故障的一部分。引起煤矿提升机减速器齿轮故障的原因有很多,例如:由于在减速器运行过程中,齿轮既要持续啮合,又要承受应力,但有时齿轮的综合强度指标并不满足实际运行要去,所以在持续啮合和承受应力的过程中即可能会形成内部裂纹,进而导致断齿;由于齿轮在啮合过程中,受力时间是持续增加的,久而久之即可能会出现变形;由于齿轮在啮合过程中,形变量是持续增加的,久而久之即可能会导致成效降低乃至齿轮失效。其中裂纹是最常见的齿轮故障,一般煤矿提升机减速器齿轮主要有两种裂纹形式,一种是使用裂纹,即在设备运行过程中所形成的裂纹,这种裂纹在刚开始形成之时可以通过相应的弥补或校正来修复;另一种是制造裂纹,即在设备制造过程中因前期锻造环节或后期热处理环节不够完善,加之缺少技术检验而引起的裂纹,这种裂纹需要通过提高制造技术和加强技术检验来预防,否则会极易导致齿轮失效。
2.2 轴承故障
轴承在煤矿提升机减速器中承担着重要作用,但是轴承故障通常是难以通过肉眼来观察到的。一旦煤矿提升机减速器的轴承发生了损伤,即可能会导致齿轮的不规则化运行,进而引起齿轮不正常磨损。所以有时当煤矿提升机减速器的齿轮出现了问题时,并非是齿轮本身的原因,而是由轴承故障所致。
2.3 箱体变形故障
煤矿生产是一项非常复杂繁琐的工作,尤其是煤矿井的采掘环境相当复杂,需要经常性地移动煤矿提升机减速器的位置,因此很容易在对减速器进行移动吊装的过程中引起箱体变形,并且若箱体发生变形后未能得到及时校正,则还会进一步导致固定不可靠等问题。
2.4 润滑油泄漏故障
为了保证煤矿提升机减速器齿轮咬合正常,并减少摩擦热量,需要在煤矿提升机减速箱中涂抹润滑油。但是,若减速箱的设计不够合理,或是其密封不够严密,导致了润滑油泄漏,那么泄漏出的润滑油会加速齿轮磨损,并使设备在运行过程中发出异响问题及形成高温,危害不容小觑。
3 煤矿提升机减速器的技术改进措施
3.1 齿轮与轴承技术改进
在煤矿提升机减速器的设计中,齿轮与轴承的设计一向都是一大重难点问题。在实际设计中,由于齿轮自始至终都会受到外部应力的作用,因此应重在强化其的韧性与承载力,并根据实际情况来合理选择齿比,不能一味提升设备运行效率,而忽视了强度设计要求。其次,在齿轮与轴承的设计中,应当要重视热处理环节,并大力研发更加先进合理的热处理技术。再者,为了减少齿轮变形问题,并提升齿轮的耐用性,在设计中要进一步提升其接触精度。最后,针对轴承的设计,还要重视滚动轴承与滑动轴承的设计改进,其中滚动轴承的特点是造价低、维修方便,滑动轴承的特点是承载力要求高、应用更加广泛,基于我国目前的技术水平,选用滚动轴承作为减速器齿轮的主要承载方式更为适宜。
3.2 箱体技术改进
在煤矿提升机减速器箱体的设计流程中,主要应重点考虑箱体的刚度、机械强度、使用寿命等问题,因为只有满足了这些指标,才能够保障箱体的稳定运行。煤矿提升机减速器箱体主要有两种类型,一种是焊接型箱体,即通过焊接工艺而制造出的箱体,其特点是质量轻、强度大、针对性强、后期维修方便;另一种是铸造型箱体,即通过铸造工艺而制造出的箱体,其特点是需要开模、成本较低、生产效率较高,但相对来说不如焊接型箱体的适用范围广。
3.3 润滑系统技术改进
在煤矿提升机减速器箱体的运行过程中,难免会发生一些磨损,但是大量的磨损不但会降低设备寿命,更可能引起局部升温,从而产生安全隐患,所以需要对润滑系统技术进行改进,以减少箱体磨损。在选择煤矿提升机减速器的润滑系统时,应当要结合实际煤矿生产环境来进行有针对性的选择,例如若为深井作业,应当选择浸油飞溅的模式;若为工况比较简单的作业环境,则可以选择普通的润滑模式。
3.4 密封技术改进
良好的密封性是确保煤矿提升机减速器稳定运行的基础,也是减少煤矿提升机减速器故障发生率的一项核心因素。通常情况下,煤矿提升机减速器在设计中主要有两种密封形式,一种是静密封,即先行表面压紧处理,再行细节填充,最后经密封试验合格,这种密封形式通过精密加工和精准装配即可实现;另一种是动密封,即在静密封的基础上,根据实际煤矿生产环境,在持续不断运动的设备中进行密封。
4 结语
综上所述,在煤矿生产中,煤矿提升机是一种常用设备,所以一旦煤矿提升机出现了故障,则会极大地影响到煤矿生产工作的正常开展。根据实践经验发现,煤矿提升机减速器的常见故障主要有齿轮故障、轴承故障、箱体变形故障及润滑油泄漏故障等,为了有效预防和修复故障,应当要充分分析故障原因,并根据实际情况采取有效的技术改进措施,这样才能够保证煤矿提升机减速器的安全、稳定、高效运行。