齒輪減速機(jī)作為一種動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu),可通過改變轉(zhuǎn)速和功率來調(diào)整扭矩來確保設(shè)備正常運(yùn)行,目前已在礦山、煤炭、冶金、化工、建筑、運(yùn)輸?shù)戎T多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但齒輪減速機(jī)在工作過程中很容易因潤(rùn)滑不合理或不到位而造成傳動(dòng)失效、效率下降、壽命縮短等問題。對(duì)此,本文從齒輪減速機(jī)潤(rùn)滑現(xiàn)狀出發(fā),就其潤(rùn)滑方式改進(jìn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。
近年來,齒輪減速機(jī)憑借其高精度、大功率,以及可靠的傳動(dòng)效率、運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、安裝拆檢的便捷性等特點(diǎn)在各領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其中減速機(jī)的潤(rùn)滑既是其正常運(yùn)行的基礎(chǔ)保障,也是容易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié),在失效事故中約占25%,所以,為進(jìn)一步提高齒輪減速機(jī)的工作效率和承載能力,就必須對(duì)其潤(rùn)滑方式加以改進(jìn)和完善。
齒輪減速機(jī)潤(rùn)滑現(xiàn)狀闡述
對(duì)于齒輪減速機(jī)而言,潤(rùn)滑主要指對(duì)齒輪副嚙合點(diǎn)和軸承的潤(rùn)滑。對(duì)于嚙合點(diǎn)的潤(rùn)滑是使齒面之間形成良好的潤(rùn)滑油膜,用于防止齒面間直接接觸,以此減小摩擦,提高其承載能力。若潤(rùn)滑合理而到位,齒輪減速機(jī)的傳動(dòng)效率和散熱能力將會(huì)得到提升,而且沖擊將有所緩和、防銹性能有所改善,從而,其振動(dòng)和噪聲也會(huì)隨之降低,工作效率會(huì)相應(yīng)得到提高。顯而易見,潤(rùn)滑是其高效、穩(wěn)定運(yùn)行不可或缺的基礎(chǔ)條件。
然而在具體應(yīng)用中,齒輪減速機(jī)的潤(rùn)滑效果有時(shí)難以滿足工作的需要。如由于減速機(jī)的通氣孔位于箱體上部,致使其在多粉塵工作環(huán)境下容易出現(xiàn)潤(rùn)滑油污染問題;由于采用的是冷卻效果較差的板式冷卻器,致使因潤(rùn)滑油油溫偏高影響油的粘度,從而影響潤(rùn)滑油膜,進(jìn)而可能引發(fā)齒輪摩擦;而經(jīng)摩擦作用生成的鐵屑等雜質(zhì)易導(dǎo)致過濾器堵塞而失效,甚至造成油液變質(zhì)、加劇齒輪磨損等;此外還易因振動(dòng)作用的加大而影響齒輪之間的側(cè)隙,加之灰塵影響,導(dǎo)致嚙合因干摩擦而出現(xiàn)齒面急劇磨損等,此時(shí)即使?jié)櫥托阅茉賰?yōu)良,也難以奏效。因此必須對(duì)齒輪減速機(jī)的潤(rùn)滑方式加以改進(jìn)設(shè)計(jì)、完善,以保證良好的潤(rùn)滑效果。
齒輪減速機(jī)潤(rùn)滑方式的改進(jìn)設(shè)計(jì)
由以上可知,齒輪減速機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的自身缺陷是導(dǎo)致潤(rùn)滑效果不理想的主要因素,因此我們除了確保潤(rùn)滑油選用合理、潤(rùn)滑操作到位外,還應(yīng)保證對(duì)齒輪嚙合點(diǎn)以及位于油位之上的軸承進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直接潤(rùn)滑,而對(duì)下部軸承進(jìn)行浸油潤(rùn)滑等,除此以外,更應(yīng)通過優(yōu)化潤(rùn)滑系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑方式的改進(jìn),具體可參考下述幾點(diǎn)建議。
2.1.在合適位置增設(shè)擋油板
在對(duì)普通的齒輪減速機(jī)進(jìn)行浸油潤(rùn)滑時(shí),在保證高速級(jí)齒輪的浸潤(rùn)的同時(shí),低速級(jí)的齒輪卻存在浸油過深的問題,這樣,由于低速級(jí)齒輪的攪油作用,直接影響了潤(rùn)滑高速級(jí)齒輪的效果,進(jìn)而可能導(dǎo)致高速級(jí)潤(rùn)滑失效,從而使齒面與齒面間直接接觸而引發(fā)點(diǎn)蝕或齒面磨損現(xiàn)象。對(duì)此我們可以借助增設(shè)擋油板的方法加以改善,若齒輪減速機(jī)為焊接箱體,可對(duì)其直接焊接擋板,但要確保焊縫處理到位;若為鑄造箱體,則需要事先鑄造與之配套的擋板,或單獨(dú)安裝類似的擋油板,但無論為何種增設(shè)方式,均應(yīng)在每個(gè)擋板的底板開設(shè)一個(gè)大小合適的泄油孔,以便停止運(yùn)行齒輪減速機(jī)時(shí),保持油面為水平狀態(tài),進(jìn)而為換油提供便捷。實(shí)踐表明,設(shè)置擋油板后,齒輪減速機(jī)不同級(jí)的齒輪均得到了深度合理的浸油潤(rùn)滑,這樣既改善了齒輪嚙合部位的潤(rùn)滑效果,同時(shí)又降低了齒面點(diǎn)蝕發(fā)生的可能性,從而了對(duì)延長(zhǎng)齒輪減速機(jī)的使用壽命起到了積極的促進(jìn)作用
2.2.盡量采用雙筒過濾器
在需要配置壓力潤(rùn)滑系統(tǒng)的齒輪減速機(jī)中,過濾器是潤(rùn)滑系統(tǒng)的重要組成部分,其原有的單筒過濾器對(duì)潤(rùn)滑效果有著一定的制約作用,因此建議將其更換為使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的雙筒過濾器,通過一組工作,一組備用的方式來避免因?yàn)V芯堵塞而引發(fā)油液變質(zhì)或齒輪磨損等問題。具體而言,當(dāng)其油口進(jìn)出位置的壓差在0.04MPa以上時(shí),代表存在堵塞問題,此時(shí)位于過濾器中的發(fā)訊器便會(huì)發(fā)出更換工作濾芯的警報(bào),然后開啟壓力閥并調(diào)節(jié)換向閥,使備用芯進(jìn)行工作,以便及時(shí)更換或清洗濾網(wǎng),從而促使堵塞問題得到及時(shí)解決而不影響工作[3]。但考慮到濾芯這一核心構(gòu)件的過濾精度高達(dá)45μm,易出現(xiàn)損壞,故盡量不采用聚丙烯或袋式濾芯,并根據(jù)潤(rùn)滑系統(tǒng)中的油壓指示加以定期清洗,為強(qiáng)化潤(rùn)滑效果奠定有力基礎(chǔ)。
2.3.優(yōu)化潤(rùn)滑系統(tǒng)的自身循環(huán)
考慮到齒輪減速機(jī)的運(yùn)行會(huì)使齒輪溫度升高,從而將使?jié)櫥偷臏囟纫搽S之升高,故建議在條件允許的情況下,將板式冷卻器更換為冷卻效果更好的管式冷卻器,以便通過提高冷卻效果來保持潤(rùn)滑油的粘度,進(jìn)而保證潤(rùn)滑的效果。同時(shí)針對(duì)常見的潤(rùn)滑系統(tǒng)自身循環(huán)問題,可為其增設(shè)合適的油箱,用于及時(shí)清除沉積在減速器油液中的鐵屑、灰塵等雜質(zhì),進(jìn)而防止齒面和軸承受到不必要的損壞。
2.4.加強(qiáng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的日常管理
齒輪減速機(jī)潤(rùn)滑效果雖然可以通過潤(rùn)滑方式合理選擇以及潤(rùn)滑系統(tǒng)的改進(jìn)而得到有效改善,但也離不開日常管理和維護(hù)。因此,為進(jìn)一步提高其潤(rùn)滑效果,改善其工作效率,還應(yīng)該強(qiáng)化潤(rùn)滑系統(tǒng)的日常管理,如對(duì)齒輪進(jìn)行加油前,應(yīng)先采用粘度低的機(jī)油對(duì)減速器進(jìn)行清洗,以消除油脂和雜質(zhì);換油應(yīng)把握合理的時(shí)間間隔,并基于對(duì)潤(rùn)滑油粘度、齒輪磨損等情況的分析對(duì)癥下藥;對(duì)于被潤(rùn)滑的齒輪,要定期對(duì)齒輪副側(cè)隙加以檢測(cè),以確保嚙合面干凈、側(cè)隙合理,故而將潤(rùn)滑油儲(chǔ)存至齒廓之間,進(jìn)而形成潤(rùn)滑油膜,保證齒輪減速機(jī)可靠運(yùn)行。
總之,潤(rùn)滑對(duì)于齒輪減速機(jī)的重要性不言而喻,當(dāng)下亟待解決的問題便是如何提高其潤(rùn)滑質(zhì)量和水平。這就要求我們認(rèn)真總結(jié)齒輪減速機(jī)潤(rùn)滑的常見問題,并以此為切入點(diǎn),探討行之有效的潤(rùn)滑方式,以此提高其運(yùn)行性能,降低其維護(hù)頻率,延長(zhǎng)其使用壽命,進(jìn)而創(chuàng)造更多的使用效益。