矿用行星减速器的修复实践

韩新健

山西煤矿机械制造股份有限公司 山西太原 030031

煤 矿井下使用的矿用减速器主要应用于刮板输送机、采煤机、带式输送机、掘进机等采煤运输设备。矿用减速器处于煤尘、水、泥沙等井下特殊恶劣环境中，维护保养尤为重要。由于井下巷道空间有限，散热和安装条件差，矿用减速器容易出现漏油、缺油、轴承损坏等故障，这时可以通过对矿用减速器再制造恢复其设备性能[1]。

除此之外，煤矿企业为降低成本，修旧利废，开始对煤矿设备进行大范围再制造。减速器作为矿用设备的主要驱动部件，价格昂贵，对其进行修复再利用是煤矿设备节约成本的重要途径，因此对减速器再制造技术进行分析和研究有重要意义。

1 矿用减速器组成及再制造前准备

矿用减速器主要有圆锥-圆柱齿轮减速器和行星减速器 2 种基本形式。薄煤层刮板输送机用两级行星减速器结构如图 1 所示。该减速器由一轴组件、箱体、冷却器、第一级太阳轮、第一级内齿圈、第一级行星架组件、第二级太阳轮、第二级内齿圈、输出轴组件等组成。

图1 两级行星减速器结构

矿用减速器再制造前需进行以下准备工作：

(1) 了解减速器的主要技术参数和使用运行工况，包括使用时间、主机出煤量及减速器使用期间的故障及维修情况；

(2) 减速器开箱后清洗，减速器使用的清洗剂为中性不含水的柴油或煤油，根据需要有时也使用温性碱液等，清洗剂要经常过滤保持清洁。清洗步骤：①粗洗，主要清除减速器的齿轮、轴承等零部件上的粘着物，粗洗时不允许转动轴承，避免清洗剂中的异物损伤滚道；② 精洗，精洗时可缓慢转动减速器的轴承进行清洗；③清洗完成后，应在减速器的齿轮、轴承上涂防锈油，以防止受到腐蚀，库存期间应妥善保管，避免淋水。

2 矿用减速器各零部件检测及再制造技术分析

矿用减速器常见故障包括：输入轴油封漏油、输出轴浮动密封漏油、轴承损坏或者外圈磨损打滑、齿轮点蚀和断齿、冷却器漏水等。其中轴承失效分析、箱体轴承位磨损修复、浮动密封腔损坏修复、高速轴油封安装位磨损修复等是矿用减速器再制造技术的难点[2]。

2.1 轴承检查

(1) 外观检查 检查轴承是否发生疲劳点蚀、磨粒磨损、黏着磨损及塑性变形，检查轴承内外圈及保持架是否破损或变形，如发生上述现象，需及时更换轴承。

(2) 试运转 检查轴承转动是否灵活、有无异响，转动困难或有异响时，需及时更换轴承。

(3) 游隙检查 检查前，应将内圈或外圈转动数圈，使轴承套圈与滚动体总体居中。检查方法如图 2所示。

图2 轴承径向游隙判断方法

①使用塞尺在直立轴承的正上方 12 点位置或挂在轴上尚未拆卸的轴承的正下方 6 点位置测量游隙c；② 在不移动轴承的情况下，在 9 点位置测量游隙a，在 3 点钟的位置测量游隙b；③根据轴承手册中径向游隙计算公式Sr=0.5 (a+b+c)，计算出相对精确的径向游隙，测量游隙大于轴承设计游隙时，应根据轴承实际应用工况，判断轴承是否可以继续使用[3]。

2.2 箱体轴承位磨损修复

检查箱体轴承位是否磨损，根据经验，如果磨损小于 0.5 mm，可涂金属修补胶，大于 0.5 mm 的镗孔进行镶套或补焊再加工处理。不具备镶套、补焊条件或者破损严重的需更换箱体。具体修复方法有以下 3种。

(1) 胶补修理法 将减速器合箱固定后，对需修补位置加工 2.0～ 2.5 mm 深 (螺距 1～ 3 mm) 径向螺纹槽，加工完成后用专用清洗剂进行清洗，晾干后在螺纹槽上均匀涂抹金属修补胶 (注意让开合箱面)，凝固12 h 后镗床加工至设计尺寸。

(2) 镗孔镶套法 减速器合箱固定后，将需修补位置加工到一定深度，镶嵌配好尺寸的套即可 (套壁厚度不小于 5 mm)。

(3) 补焊法 减速器合箱固定后，将需修补位置用焊条沿轴向密集补焊一圈，注意让开合箱面上下共5 mm，然后加工至设计尺寸。

2.3 浮动密封腔损坏修复

浮动密封腔是减速器输出轴浮动密封的安装位，在整个减速器中起着至关重要的作用，减速器密封腔受损伤时，必须对其进行修复。

浮动密封腔再制造修复时，必须按图 3 所示对浮动密封腔的D面进行补焊修复，补焊必须使用埋弧焊进行精密焊接，补焊层表面要饱满，并留有 3～ 5 mm的加工余量。注意：经补焊后的零部件要冷却至室温后才能加工。

图3 浮动密封腔面需修复面

2.4 高速轴油封漏油修复

矿用减速器高速轴均采用油封进行密封，使用一段时间后，油封与轴相对运动配合处会因磨损出现漏油情况，因此必须对轴进行修复[4]。具体再制造修复方法：

(1) 移位法 与油封配合的轴或耐磨套磨出沟槽时，可在油封轴向位置增加厚度为 3～ 5 mm 的垫，使其偏离原来位置，从而达到继续使用的目的；

(2) 镶套法 针对油封与轴直接配合使用的，可将原油封改选大一规格型号，轴上增加耐磨套，同时更改油封座尺寸，或者将轴加工一定的量再安装轴套，然后加工到油封安装所需配合尺寸；

(3) 补焊法 必须使用可淬火且融合性能优的焊丝进行堆焊，加工完成后进行表面淬火处理，硬度保证在 50HRC 以上。

3 结语

通过对矿用减速器失效形式的研究，总结其再制造的主要形式和具体修复方法，并利用这些技术对王家峪、五虎山等多家煤矿的行星减速器进行了再制造，实践证明，该方法可以恢复设备的精度和功能，满足企业生产现场的需求，延长了设备使用年限，降低了企业成本，提高了企业经济效益，对同类设备的再制造具有借鉴意义。