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        不同結構減速機的特點分析及保養和潤滑,故障分析

        2015-06-01 22:35:23 保定格魯夫機械有限公司 www.mipopka.com 點擊數:
        不同結構減速機的特點分析及保養和潤滑,故障分析

        減速電機

        是指減速機電機(馬達)直聯集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達齒輪電機。通常由專業減速機生產廠進行集成組裝好后成套供貨。廣泛應用于鋼鐵冶金、環保水處理、起重運輸、物料搬運、輕工、港口、機場、汽車生產、電力各行各業。使用優點是簡化設計、節省空間、延長使用壽命、降低噪音、提高扭矩負載能力。減速電機電機接線盒經過一定設計改造,可以直接連接變頻器,適用于分布式控制應用,不僅可以完成簡單驅動,還能夠實現復雜定位控制。

        減速機潤滑及保養

        投入運轉之前,在減速機中裝建議型號數值潤滑脂。減速機采用潤滑油潤滑。對于豎直安裝的減速機, 鑒于潤滑油可能不能保證最上面的軸承的可靠潤滑,因此采用另外的潤滑措施。

        運行以前,在減速機注入適量的潤滑油,潤滑油的粘性根據以下列表選擇。減速機通常裝備有注油孔放油塞。因而在訂購減速機的時候必須指定安裝位置。下表列出了一般應用中建議采用潤滑油的牌子和型號。

        注意:對于非常規工作條件的應用,請征詢制造廠的意見。

        工作油溫不能超過80。

        終生潤滑的組合減速機在制造廠注滿合成油,除此之外,減速機供貨時通常是不帶潤滑油的,并帶有注油塞和放油塞。本樣本中列出的減速機潤滑油數量只是估計值。根據訂貨時指定的安裝位置設置油位塞的位置以保證正確注油,減速機注油量應該根據不同安裝方式來確定。如果傳輸功率超過減速機的熱容量,必須提供外置冷卻裝置.

        減速比:輸入轉速與輸出轉速之比。

        級數:行星齒輪的套數。一般最大可以達到三級,效率會有所降低。

        滿載效率:在最大負載情況下(故障停止輸出扭矩),減速機的傳遞效率。

        工作壽命:減速機在額定負載下,額定輸入轉速時的累計工作時間。

        額定扭矩:是額定壽命允許的長時間運轉的扭矩。當輸出轉速為100/分,減速機的壽命為平均壽命,超過此值時減速機的平均壽命會減少。當輸出扭矩超過兩倍時減速機故障。

        噪音:單位分貝dBA),此數值實在輸入轉速3000/分,不帶負載,距離減速機1米距離時測量值。

        回差:將輸入端固定,是輸出端順時針和逆時針方向旋轉,當輸出端承受正負2%額定扭矩時,減速機輸出端由一個微小的角位移,此角位移即為回程間隙。單位是,即一度的1/60。

        扭矩計算

        減速機扭矩=9550×電機功率×速比×使用效率/電機輸入轉數

        計算公式是 T=9549 * P *I*η/ n。

        P電機的額定(輸出)功率單位是千瓦(KW

        分母 是額定轉速單位是轉每分 (r/min) 額定轉數一般4p電機1500轉(但由于異步電機存在轉差的原因,電機達不到1500轉。一般計算時取1450

        以上公式是減速機的輸出扭矩,但是選擇電機,要選擇減速器承載能力相匹配的電機功率才行,不同速比應選擇不同功率的電機,功率過大,會降低減速機的壽命。

        常見故障

        除圖示故障外,由于減速機運行環境惡劣,常會出現磨損、滲漏等故障,最主要的幾種是:

        1減速機軸承室磨損,其中又包括殼體軸承箱、箱體內孔軸承室、變速箱軸承室的磨損

        2減速機齒輪軸軸徑磨損,主要磨損部位在軸頭、鍵槽等

        3減速機傳動軸軸承位磨損

        4減速機結合面滲漏

        針對磨損問題,企業傳統解決辦法是補焊或刷鍍后機加工修復,但兩者均存在一定弊端:補焊高溫產生的熱應力無法完全消除,易造成材質損傷,導致部件出現彎曲或斷裂;而電刷鍍受涂層厚度限制,容易剝落,且以上兩種方法都是用金屬修復金屬,無法改變硬對硬的配合關系,在各力綜合作用下,仍會造成再次磨損。對一些大的軸承企業更是無法現場解決,多要依賴外協修復。當代西方國家針對以上問題多使用高分子復合材料的修復方法,其具有超強的粘著力,優異的抗壓強度等綜合性能。應用高分子材料修復,可免拆卸免機加工既無補焊熱應力影響,修復厚度也不受限制,同時產品所具有的金屬材料不具備的退讓性,可吸收設備的沖擊震動,避免再次磨損的可能,并大大延長設備部件的使用壽命,為企業節省大量的停機時間,創造巨大的經濟價值。

        而針對滲漏問題,傳統方法需要拆卸并打開減速機后,更換密封墊片或涂抹密封膠,不僅費時費力,而且難以確保密封效果,在運行中還會再次出現泄漏。高分子材料可現場治理滲漏,材料具備的優越的粘著力、耐油性及350%的拉伸度,克服減速機振動造成的影響,很好地為企業解決了減速機滲漏問題。

        漏油對策

        1、減速機漏油的原因分析

        1減速機內外產生壓力差

        減速機運轉過程中,運動副摩擦發熱以及受環境溫度的影響,使減速機溫度升高,如果沒有透氣孔或透氣孔堵塞,則機內壓力逐漸增加,機內溫度越高,與外界的壓力差越大,潤滑油在壓差作用下,從縫隙處漏出。

        1減速機結構設計不合理

        (1) 檢查孔蓋板太薄,上緊螺栓后易產生變形,使結合面不平,從接觸縫隙漏油。

        (2) 減速機制造過程中,鑄件未進行退火或時效處理,未消除內應力,必然發生變形,產生間隙,導致泄漏。

        (3) 箱體上沒有回油槽,潤滑油積聚在軸封、端蓋、結合面等處,在壓差作用下,從間隙處向外漏。

        (4) 軸封結構設計不合理。早期的減速機采用油溝、氈圈式軸封結構,組裝時使毛氈受壓縮產生變形,而將結合面縫隙密封起來。如果軸頸與密封件接觸不十分理想,由于毛氈的補償性能極差,密封在短時間內即失效。油溝上雖有回油孔,但極易堵塞,回油作用難以發揮。

        1加油量過多

        減速機在運轉過程中,油池被攪動得很厲害,潤滑油在機內到處飛濺,如果加油量過多,使大量潤滑油積聚在軸封、結合面等處,導致泄漏。

        1檢修工藝不當

        在設備檢修時,由于結合面上污物清除不徹底,或密封膠選用不當、密封件方向裝反、不及時更換密封件等也會引起漏油。

        2、治理減速機漏油的對策

        2.1 改進透氣帽和檢查孔蓋板

        減速機內壓大于外界大氣壓是漏油的主要原因之一,如果設法使機內、機外壓力均衡,漏油就可以防止。減速機雖都有透氣帽,但透氣孔太小,容易被煤粉、油污堵塞,而且每次加油都要打開檢查孔蓋板,打開一次就增加一次漏油的可能性,使原本不漏的地方也發生泄漏。為此,制作了一種油杯式透氣帽,并將原來薄的檢查孔蓋板改為6 mm厚,將油杯式透氣帽焊在蓋板上,透氣孔直徑為6 mm,便于通氣,實現了均壓,而且加油時從油杯中加油,不用打開檢查孔蓋板,減少了漏油機會。

        2暢流

        要使被齒輪甩在軸承上多余的潤滑油不在軸封處積聚,必須使多余的潤滑油沿一定方向流回油池,即做到暢流。具體的做法是在軸承座的下瓦中心開一個向機內傾斜的回油槽,同時在端蓋直口處也開一缺口,缺口正對回油槽,這樣多余的潤滑油經缺口、回油槽流回油池。

        2改進軸封結構

        23.1 輸出軸為半軸的減速機軸封改進

        帶式輸送機、螺旋卸車機、葉輪給煤機等大多數設備的減速機輸出軸為半軸,改造較方便。將減速機解體,拆下聯軸器,取出減速機軸封端蓋,按照配套的骨架油封尺寸,在原端蓋外側車加工槽,裝上骨架油封,帶彈簧的一側向里?;匮b時,如果端蓋距聯軸器內側端面35 mm以上,則可在端蓋外側的軸上裝一個備用油封,一旦油封失效,即可取出損壞的油封,將備用油封推入端蓋,從而省去了解體減速機、拆連軸器等費時費力的工序。

        23.2 輸出軸為整軸的減速機軸封改進

        整軸傳動的減速機輸出軸無聯軸器,如果按照2.3.1方案改造,工作量太大也不現實。為減少工作量、簡化安裝程序,設計了一種可剖分式端蓋,并對開口式油封進行了嘗試??善史质蕉松w外側車加工槽,裝油封時先將彈簧取出,將油封鋸斷呈開口狀,從開口處將油封套在軸上,用粘接劑將開口對接,開口向上,再裝上彈簧,推入端蓋即可。

        2采用新型密封材料

        對于減速機靜密封點泄漏可采用新型密封材料粘堵。減速機大修時,在接合面、端蓋上涂D05硅橡膠密封膠代替早期產品,一般不會出現泄漏。如果減速機運轉中靜密封點漏油,可用表面工程技術的油面緊急修補劑粘堵,從而達到消除漏油的目的。

        2認真執行檢修工藝

        減速機檢修時,要認真執行工藝規程,油封不可裝反,唇口不要損傷,外緣不要變形,彈簧不可脫落,結合面要清理干凈,密封膠涂抹均勻,加油量不可超過油標尺刻度。

        2擦拭

        減速機靜密封點通過治理,一般是可以達到不滲不漏的,但動密封點由于密封件老化、質量差、裝配不當、軸表面粗糙度高等原因,使得個別動密封點仍有微小滲漏,由于工作環境差,煤塵粘到軸上,顯得油乎乎一片,所以需要在設備停止運轉后,擦拭軸上的油污。

        噪音處理

        減速機的噪音產生主要是源于傳動齒輪的摩擦、振動以及碰撞,如何有效降低及減少噪聲,使其更符合環保要求也是國內外一個重點研究課題。

        降低減速機運行時的齒輪傳動噪聲已成為行業內的重要研究課題,國內外不少學者都把齒輪傳動中輪齒嚙合剛度的變化看成是齒輪動載、振動和噪聲的主要因素。用修形的方法,使其動載荷及速度波動減至最小,以達到降低噪聲的目的。這種方法在實踐中證明是一種較有效的方法。但是用這種方法,工藝上需要有修形設備,廣大中、小廠往往無法實施。

        經過多年研究,提出了通過優化齒輪參數,如變位系數、齒高系數、壓力角、中心距,使嚙入沖擊速度降至最小,嚙出沖擊速度與嚙入沖擊速度的比值處于某一數值范圍,減小或避免嚙合節圓沖擊的齒輪設計方法,也可明顯降低減速機齒輪噪聲。

        安裝

        1減速機與工作機的聯接 減速機直接套裝在工作機主軸上,當減速機運轉時,作用在減速機箱體上的反力矩,又安裝在減速機箱體上的反力矩支架或由其他方法來平衡。機直接相配,另一端與固定支架聯接。

        2.反力矩支架的安裝 反力矩支架應安裝在減速機朝向的工作機的那一側,以減小附加在工作機軸上的彎矩。 反力矩支架與固定支承聯接端的軸套使用橡膠等彈性體,以防止發生撓曲并吸收所產生的轉矩波動。

        3減速機與工作機的安裝關系 為了避免工作機主軸撓曲及在減速機軸承上產生附加力,減速機與工作機之間的距離,在不影響正常的工作的條件下應盡量小,其值為5-10mm。

        正確的安裝,使用和維護減速機,是保證機械設備正常運行的重要環節。

        安裝事項

        1.安裝減速機時,應重視傳動中心軸線對中,其誤差不得大于所用聯軸器的使用補償量。對中良好能延長使用壽命,并獲得理想的傳動效率。

        2.在輸出軸上安裝傳動件時,不允許用錘子敲擊,通常利用裝配夾具和軸端的內螺紋,用螺栓將傳動件壓入,否則有可能造成減速機內部零件的損壞。最好不采用鋼性固定式聯軸器,因該類聯軸器安裝不當,會引起不必要的外加載荷,以致造成軸承的早期損壞,嚴重時甚至造成輸出軸的斷裂。

        3減速機應牢固地安裝在穩定水平的基礎或底座上,排油槽的油應能排除,且冷卻空氣循環流暢?;A不可靠,運轉時會引起振動及噪聲,并促使軸承及齒輪受損。當傳動聯接件有突出物或采用齒輪、鏈輪傳動時,應考慮加裝防護裝置,輸出軸上承受較大的徑向載荷時,應選用加強型。

        4.按規定的安裝裝置保證工作人員能方便地靠近油標,通氣塞、排油塞。安裝就位后,應按次序全面檢查安裝位置的準確性,各緊固件壓緊的可靠性,安裝后應能靈活轉動。減速機采用油池飛濺潤滑,在運行前用戶需將通氣孔的螺塞取下,換上通氣塞。按不同的安裝位置,并打開油位塞螺釘檢查油位線的高度,從油位塞處加油至潤滑油從油位塞螺孔溢出為止,擰上油位塞確定無誤后,方可進行空載試運轉,時間不得少于2小時。運轉應平穩,無沖擊、振動、雜音及滲漏油現象,發現異常應及時排除。

        經過一定時期應再檢查油位,以防止機殼可能造成的泄漏,如環境溫度過高或過低時,可改變潤滑油的牌號。

        轉向箱概述

        轉向箱又名換向器、轉向器,是一種動力傳達機構,是減速機中的一個系列,在工業領域有很廣泛的應用。轉向箱目前已經實現了標準化和規格多樣化。轉向箱有單軸、雙橫軸、單縱軸,雙縱軸可選。速比1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、4:1、5:1全部為實際傳動比。轉向箱可以正反運轉,低速或高速傳動平穩。轉向箱當速比不是1:1時,橫軸輸入、縱軸輸出為減速,縱軸輸入、橫軸輸出為增速。

        機殼:高剛性FC-25鑄鐵鑄造;

        結構

        齒輪:齒輪采用優質高純凈度合金剛20CrMnTiH滲碳淬火,及研磨而成;

        主軸:軸類采用合金剛調質、高懸重負荷能力;

        軸承:配備重負荷能力的滾錐軸承;

        油封:雙封唇片的油封、兼具防塵及防漏油的能力;

        潤滑:適當的潤滑油使用,可以發揮轉向箱的效率,并提高其運轉的壽命。

        行星減速機

        減速機家族中,行星減速機以其體積小,傳動效率高,減速范圍廣,精度高等諸多優點,而被廣泛應用于伺服、步進、直流等傳動系統中。其作用就是在保證精密傳動的前提下,主要被用來降低轉速增大扭矩和降低負載/電機的轉動慣量比。為了更好地幫助廣大用戶用好行星減速機,本文針對減速機和驅動電機斷軸的原因進行了分析,并詳細地介紹了如何正確安裝行星減速機。

         不同心出現的斷軸問題

        有的用戶在設備運行幾個月后驅動電機的輸出軸斷了。為什么減速機把驅動電機的輸出軸扭斷了?為此我們查看了驅動電機的輸出軸橫斷面,發現與減速機輸出軸的橫斷面幾乎完全一樣。橫斷面的外圈較明亮,而越向軸心處斷面顏色越暗,最后到軸心處是折斷的!圖2是橫斷面的照片。這就充分地說明了造成驅動電機輸出軸斷軸的主要原因就是電機減速機裝配時不同心!

        電機減速機間裝配時同心度保證的非常好時,電機輸出軸承受的僅僅是轉動力,運轉時也會很平滑。然而不同心時,輸出軸要承受來自于減速機輸入端的徑向力,這個徑向力長期作用將會使電機輸出軸被迫彎曲,而且彎曲的方向隨著輸出軸轉動不斷變化。輸出軸每轉動一周,橫向力的方向變化360度。如果同心度的誤差較大時,該徑向力使電機輸出軸溫度升高,其金屬結構不斷被破壞,最后該徑向力將會超出電機輸出軸所能承受的徑向力,最后導致驅動電機輸出軸折斷。當同心度的誤差越大時,驅動電機輸出軸折斷的時間越短。在驅動電機輸出軸折斷的同時,減速機輸入端同樣也會承受來自于電機面的徑向力,如果這個徑向力同時超出了二者所能承受的最大徑向負荷的話,其結果也會導致減速機輸入端產生變形甚至斷裂。因此,在裝配時保證同心度至關重要!

        直觀上講,如果電機軸和減速機輸入端同心,那么電機減速機間的配合就會很緊密,它們之間的接觸面緊緊相連,而裝配時如果不同心,那么它們間的接觸面之間就會有間隙。圖3中左面的圖表示電機減速機間的裝配很好,而右圖表示裝配不好,電機軸和減速機輸入端不同心。

        同樣,減速機的輸出軸也有折斷或彎曲現象發生,其原因與驅動電機的斷軸原因相同。但減速機的出力是驅動電機出力和減速比之積,相對于電機來講出力更大,故減速機輸出軸更易被折斷。因此,用戶在使用減速機時,對其輸出端裝配同心度的保證也應十分注意!

         減速機出力太小出現的斷軸問題

        除了由于減速機輸出端裝配同心度不好,而造成的減速機斷軸以外,減速機的輸出軸如果折斷,不外乎以下幾點原因。

        首先,錯誤的選型致使所配減速機出力不夠。有些用戶在選型時,誤認為只要所選減速機的額定輸出扭矩滿足工作要求就可以了,其實不然,一是所配電機額定輸出扭矩乘上減速比,得到的數值原則上要小于產品樣本提供的相近減速機的額定輸出扭矩,二是同時還要考慮其驅動電機的過載能力及實際中所需最大工作扭矩。理論上,用戶所需最大工作扭矩一定要小于減速機額定輸出扭矩2倍。尤其是有些應用場合必須嚴格遵守這一準則,這不僅是對減速機里面齒輪的保護,更主要的是避免減速機的輸出軸就被扭斷。這主要是因為,如果設備安裝有問題,減速機的輸出軸及其負載被卡住了,這時驅動電機的過載能力依然會使其不斷加大出力,進而,可能使減速機的輸出軸承受的力超過其額定輸出扭矩2倍而扭斷減速機的輸出軸。

        其次,在加速和減速的過程中,減速機輸出軸所乘受瞬間的扭矩如果超過了其額定輸出扭矩2倍,并且這種加速和減速又過于頻繁,那么最終也會使減速機斷軸??紤]到這種情況出現的較少,故這里不再進一步介紹。

         減速機的正確安裝

        第一步是安裝前確認電機減速機是否完好無損,并且嚴格檢查電機減速機相連接的各部位尺寸是否匹配,這里是電機的定位凸臺、輸入軸與減速機凹槽等尺寸及配合公差。

        第二步是旋下減速機法蘭外側防塵孔上的螺釘,調整PCS系統夾緊環使其側孔與防塵孔對齊,插入內六角旋緊。之后,取走電機軸鍵。

        第三步是將電機減速機自然連接。連接時必須保證減速機輸出軸與電機輸入軸同心度一致,且二者外側法蘭平行。如同心度不一致,會導致電機軸折斷或減速機齒輪磨損。

        另外,在安裝時,嚴禁用鐵錘等擊打,防止軸向力或徑向力過大損壞軸承或齒輪。一定要將安裝螺栓旋緊之后再旋緊緊力螺栓。安裝前,將電機輸入軸、定位凸臺及減速機連接部位的防銹油用汽油或鋅鈉水擦拭凈。其目的是保證連接的緊密性及運轉的靈活性,并且防止不必要的磨損。在電機減速機連接前,請先將電機軸鍵槽與緊力螺栓垂直。為保證受力均勻,請先將任意對角位置的安裝螺栓旋上,但不要旋緊,再旋上另外兩個對角位置的安裝螺栓最后逐個旋緊四個安裝螺栓。最后,旋緊緊力螺栓。所有緊力螺栓均需用力矩扳手按標明的固定扭力矩數據進行固定和檢查。直角減速機的相關數據與同型號直線減速機并不完全相同,還請使用者注意。*減速機與機械設備間的正確安裝類同減速機與驅動電機間的正確安裝。關鍵是要必須保證減速機輸出軸與所驅動部分軸同心度一致。

        擺線針輪減速機

        特點:

        1.高速比和高效率單級傳動,就能達到187的減速比,效率在90%以上,如果采用多級傳動,減速比更大。

        2.結構緊湊體積小由于采用了行星傳動原理,輸入軸輸出軸在同一軸心線上,使其機型獲得盡可能小的尺寸。

        3.運轉平穩噪聲低擺線針齒嚙合齒數較多,重疊系數大以及具有機件平衡的機理,使振動和嗓聲限制在最小程度。

        4使用可靠、壽命長因主要零件采用高碳鉻鋼材料,經淬火處理HRC5862)獲得高強度,并且,部分傳動接觸采用了滾動摩擦,所以經久耐用壽命長。

        5.設計合理,維修方便,容易分解安裝,最少零件個數以及簡單的潤滑,使擺線針輪減速機深受用戶的信賴。

        三、型號

        1B系列擺線針輪減速機

        BW底腳式臥裝雙軸擺線針輪減速機

        BL法蘭式立裝雙軸擺線針輪速機

        BWY底腳臥裝專用電動機直聯型擺線針輪減速機

        BLY法蘭式立裝專用電動機直聯型擺線針輪減速機

        BWD底腳式臥裝普通電動機直聯型擺線針輪減速機

        BLD法蘭式立裝普通電動機直聯型擺線針輪減速機

        2X系列擺線針輪減速機

        XW底腳式臥裝雙軸擺線針輪減速機

        XL法蘭式立裝雙軸擺線針輪減速機

        XWD底腳式臥裝普通電動機直聯型擺線針輪減速機

        XLD法蘭式立裝普通電動機直聯型擺線針輪減速機

        XWD底腳式臥裝普通電動機直聯型擺線針輪減速機

        XLY法蘭式立裝專用電動機直聯型擺線針輪減速機

        B系列單級機型有:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 120 150 180 220 270 330 390 450 550 650 12 15 18 22 27 33 39 45 55 65

        X系列單級機型有:X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11


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