煤矿提升机减速器故障及技术改进的研究

李 斌

（大同煤矿集团忻州窑矿大型设备队， 山西 大同 037021）

1 煤矿提升机减速器工作原理

提升机主要承担的是运输煤、物料等相关任务，减速器是提升机的重要核心部件之一，其结构图见图1所示。

图1 煤矿提升机减速器工作原理图

在具体工作时，电机通过联轴器I实现对减速器输入轴I的有效带动，通过输出轴IV带动联轴器II，最终带动主轴装置运行。

2 煤矿提升机减速器常见故障类型

煤矿提升机减速器在实际工作中，容易出现齿轮损伤故障、轴承故障、润滑油系统故障与箱体故障等。

2.1 齿轮故障

煤矿提升机减速器齿轮包括直齿圆柱齿轮、人字齿圆柱齿轮与斜齿圆柱齿轮。齿轮容易发生故障事件，其出现故障的原因也较多。减速器工作过程中齿轮会持续啮合并承受较大的啮合应力，倘若齿轮的强度达不到工作标准，那就会发生内部裂纹扩大，最终出现断齿的状况。还有齿轮在啮合时，由于受力时间的逐渐增加，就容易发生形变，形变量会令啮合效率降低，从而导致齿轮失效的后果。从齿轮裂纹形式来分析主要包括以下两种：使用裂纹与制造裂纹，制造裂纹是因为在制造时没有做好后期热处理工作或初始的锻造工作，以及缺少技术检测而产生的裂纹，在工作时可能会出现衍生与拓展裂纹，造成齿轮失效，使用裂纹是在使用时出现的裂纹，其在刚出现时可以通过弥补或校正来进行正常使用，但如果缺乏正确的解决方法，那齿轮就会逐渐失效[1-2]。

2.2 轴承故障

减速器工作时，从设计的方面来分析，轴承承担的应力不大，不会发生结构损伤。但现实中，因为安装或工作稳定状况等原因，齿轮工作时会出现偏转，带给轴承一定的应力，而应力积累就可能会造成轴承损伤、工作质量降低甚至设备受损的状况，还可能会发生异响或振动与热量累积的情况，假如维修的工作人员有较高的维修经验便可以及时定位设备的问题，但是如果维修的工作人员专业水平较低或对减速箱体不够熟悉就无法及时发现故障并进行调整。无法以肉眼来评判轴承损伤情况，但受到损伤的轴承会出现齿轮工作的无规则情况，使得齿轮非正常磨损，齿轮出现不正常情况通常需要首先考虑轴承是否出现了问题。

2.3 箱体变形

箱体变形通常是由吊起箱体引起的，由于煤矿的工作环境相对复杂，需经常挪动提升减速器的位置，因此在挪动吊装时有可能出现箱体变形的状况，如果未能及时调整，那么就会出现固定不牢固的状况。

2.4 润滑油泄漏

在减速器的实际工作中，适量的润滑油不仅可以提高减速器的运行效率，而且还能够减少因摩擦而产生的机械热量。但如果设计不合理，在结合面工作时，由于减速箱密封不够严、不平整误差或受到变形的影响，那么就会出现泄漏润滑油的状况，减速器润滑油发生泄露的话，就会大大提高磨损齿轮的速度，在工作中出现异响情况，还会出现高温。

3 煤矿提升机减速器的改进措施

3.1 减速器密封的技术改进

良好的密封性能够确保减速器工作稳定，继而大大降低故障发生概率，其也是装配技术的最终体现。一般提升机减速器的设计包括静密封和动密封两种。静密封是通过准确加工与安装，运用表面压紧的技术来进行处理，使用填充物来完成填充工作，在满足密封标准后即静密封达标。但进行动密封时会多出许多步骤，这是因为煤矿的工作环境恶劣，矿井空气中分布着煤渣与高温气体，容易降低设备的工作稳定性，另外机器几乎每时每刻都在工作，减速器负担大，因此，如何令长期工作的设备达到高密封是提高密封技术的主要任务。如今国内普遍使用的密封方法是降低油压令回油得以顺畅，并降低漏油的概率，因为提升机设计各有不同，所以提升密封技术工作还应与实际工作相结合才可以解决问题。

3.2 箱体的技术改进

箱体技术也是减速器的主要技术。在设计机器时，其包含刚度、强度与使用期限等，而且还会影响到工作的稳定情况。从设计与制造技术的角度出发，可以将减速器箱体分成以下方面：焊接型和铸造型箱体。铸造型箱体应先开模，开模后的效率比较高，投入的生产成本也比较低，经济适用，但因为铸造的机械强度偏低、刚性不够良好，使得其只适用于部分工程状况比较好的煤矿，所以使用的范围狭窄。但是因为焊接箱体的强度高、质量轻等特点，后期的维修也只需要分区域进行，这大大提升了维修工作效率，其也适合大多数的煤矿企业。

3.3 润滑系统的技术改进

减速箱在工作时出现磨损的概率较高，长期的磨损不但降低设备的使用期限，还会导致区域的升温从而产生安全问题。从润滑角度分析，使用润滑系统不但能够降低设备的磨损度，也可以防止因不重要的摩擦导致工作效率与质量下降，也大大提升了煤矿企业的经济收益。在选择润滑系统时，需要依据煤矿运营的实际状况来选择合适的系统，这是由于每种空气状况下的润滑油性质与作用也不同，而使用后效果更是差距甚大。例如在井下深的矿井内，可以使用浸油飞溅来润滑，即使这种方法较为老旧，但也更为可靠，如果工况简单也可以选择其他方法润滑，只有选择合适的润滑油，才可以最大限度地提高润滑效率。

3.4 齿轮轴承的技术改进

长久以来设计齿轮和轴承就是国内煤矿提升机减速器质量提高的难点，因为齿轮在使用时会持续受到外部应力的影响，因此在设计时应强化其韧性与承受力，还应依据实际状况来选择适宜的齿轮，不可以为提高工作而降低强度的标准，如此不但会出现安全隐患还可能会提升减速器的故障发生概率。另外，提升齿轮轴承技术应看重热处理程序，尤其是齿轮的热处理与修型工作十分关键，分析得到最好的热处理方式，降低齿轮变形的情况，提升齿轮精度，不但降低了因为低精度发生的磨损与误差，而且提高了齿轮的耐用性质，提升了减速器的使用时间。

设计滚动轴承与滑动轴承也会影响机器的设计，此问题体现在程序动压上，滑动轴承承载要求高，使用区域也更为广泛，滚动轴承的成本较低、维修效率也较高，此外如今国内在滚动轴承方面的设计与制造技术已较成熟，所以使用滚动轴承作为主承载方法也是一个合适的选择。此外，为了更好地保证提升机减速器的正常使用，在具体工作中，还应当持续加强对提升机减速器的养护工作，全面增强养护工作质量和效率，这对于降低减速器故障非常有效[3-4]。

4 结语

提升机减速器的设计与技术应用是保证煤矿生产效率和工作安全的重心，为了降低设备的故障率，确保工作的绝对安全稳定，不仅应增强日常的维护与监督工作，而且还需要在技术与结构设计方面从根源上找出问题、解决问题，针对煤矿提升机减速器中的问题与故障，改良密封性、箱体与润滑等方面的技术，减小齿轮的磨损程度，并延长设备的使用时间，研究齿轮的轴承技术，在确保安全的基础上提高工作质量与效率，降低投入成本，为煤矿企业长期发展奠定优良的基础。