煤礦提升機減速器常見故障及技術改造研究

蘇　亞

（大同煤礦集團有限責任公司馬脊梁礦， 山西　大同　037027）

引言

煤礦提升機減速器主要是把正常運行的電機轉變為減速電機，使電機轉矩增大，最終使電機的輸出動力轉變為提升卷筒應具備的運行轉速，以增大電機承受大負載的能力。在生產實踐中，我們應依據本礦井設計的提升機應達到的載荷要求，科學、合理地選用減速器，但無論選用何種型號的減速器，工作原理都大致相同，因此了解提升機減速器常見故障，掌握其相應解決方案有助于更好地解決減速器故障。

1　減速器常見故障

1.1　齒輪的損傷與失效

1）裂紋。在齒輪損傷中裂紋是較常見的一種損傷，對于裂紋形成的原因具體可分為先天性原因與后天性原因。通常先天性原因主要指在鑄造齒輪時，有缺陷引發先天性裂紋，而對于后天性裂紋通常是由于外界應力比金屬內部抗拉能力大而引發的裂紋。在實際生產中，我們可通過提高鑄造水平把齒輪內部應力降低，來預防先天性裂紋，可通過降低使用強度來預防后天性裂紋[1]。

2）斷齒。當提升機減速器在極端狀態下運行時，其容易發生齒輪的一個齒，甚至多個齒局部斷裂，形成斷齒。煤礦提升機經長期運行，齒輪間必然會發生摩擦過熱現象，這樣會降低齒輪材料應有強度，而此時齒輪再經高強度運行，就易造成斷齒現象，給安全生產埋下重大隱患。為防止出現上述問題，我們一方面應盡量避免讓提升機長時間高強度工作，另一方面應定期及時檢修更換提升機減速器內的齒輪，再者也可通過改進鑄造工藝來進一步提升減速器齒輪強度，讓其更耐疲勞。

3）齒面疲勞。齒輪經長期摩擦運行，會有疲勞裂紋出現于齒輪表面，如果進一步擴展會使齒輪表面出現凹凸不平現象，形成齒輪齒面疲勞。若在實際生產中，提升機減速器一旦發現齒輪表面出現凹凸不平現象，應及時把各點蝕坑打磨圓滑，同時應更換性能更優良的極壓潤滑油。

4）齒面損耗。減速器的長期工作使內部不同齒輪間會長期摩擦，齒輪發生嚴重磨損，雖使用潤滑油可在某種程度上使這種磨損變弱，但很難完全杜絕，即使質量再好的齒輪經長期運行后也會發生磨損。一旦發現齒輪齒面出現嚴重磨損，必須及時更換齒輪。若在日常生產中發現齒輪齒面損耗過快，應及時聯系齒輪生產商，看是否是由于生產工藝存在問題，而造成齒輪齒面發生嚴重損耗[2]。

5）膠合。雖然人們會給減速器加注高壓潤滑油，但僅依靠加注的潤滑油來完全保護齒輪也不現實。若加注的潤滑油存在質量問題或驟然增大齒輪應承受壓力，在一定壓力下會使齒輪表面的潤滑油膜發生破裂，這樣易造成齒輪金屬出現直接接觸發生融化粘連現象，若此時齒輪與齒輪出現相對運動，這樣易直接撕裂齒輪金屬粘連部分，這也就是我們說的膠合現象。對于上述問題不僅應定期更換潤滑油，而且應做好齒輪的日常檢查維修工作，對于有修復價值的齒輪，應及時把膠合損傷處打磨光滑。

6）永久變形。當齒輪承受的應力比齒輪材料的極限應力大時，這時齒輪會出現永久變形，一旦齒輪發生永久變形，齒輪將不再具有可維修性，應及時更換齒輪，應盡量選用高強度的齒輪來替代這種低強度齒輪。

1.2　軸承的損傷與失效

軸承發生損傷后，會引發齒輪發生不規則運動，使齒輪出現異常磨損，而通常我們很難用肉眼來直接觀察出軸承的損傷，對此，我們應借助相關儀器來對軸承運動時的噪聲情況、振動情況以及溫度情況進行判斷，通過仔細分析這些情況，可進一步判斷軸承運轉正常與否。若發現軸承出現異常，應對軸承損壞誘因進行分析，改善軸承使用條件，延長軸承實際使用壽命[3]。

1.3　潤滑油泄漏

為確保齒輪與齒輪間可實現正常咬合，同時把摩擦產生的熱量降低，通常需給提升機減速箱加注大量潤滑油。若提升機減速箱存在密封問題或設計上不科學、不合理，極易發生潤滑泄漏現象，減速器內潤滑油發生泄漏后，會引發齒輪磨損加快，發出異響，溫升等，對此，我們應及時更換減速器減速箱密封元件，讓減速器減速箱具有良好密封效果。

2　減速器技術改造

2.1　選用高強度齒輪

就減速器齒輪發生的斷齒、裂紋、表面疲勞、磨損、膠合以及永久變形等問題，都可通過選用高強度齒輪來避免。為確保煤礦提升機可實現長期正常運行，煤礦企業應進行綜合考慮，應在符合自身預算的基礎上，優先選用高強度齒輪。

2.2　選用油膜軸承和滾動軸承

減速器運轉強度較大的部位主要有軸承處與齒輪處，我們常用的流體動壓軸承可借助油膜使軸承所受摩擦力減小，這樣可延長軸承運行壽命。但基于礦井生產條件較復雜，如果用滾動軸承來代替滑動軸承，由于滾動軸承更易維護，可降低軸承維護費用，縮短維修時間，可更好地保障提升機正常生產[4]。

2.3　增大箱體強度

要想實現箱體的形變消除，我們可通過增大箱體強度。但就箱體強度與成本而言，通常隨箱體強度的增大，其制造成本也會增大，有時通過增大箱體強度來抵抗箱體形變這樣并不值得。對此，我們可通過避免意外負載來沖擊箱體，進而降低箱體變形幾率，同時也可通過對箱體生產工藝進行優化，努力改變箱體結構，這樣也可提高箱體抗變形能力。

2.4　優化密封裝置的性能

我們可通過進一步壓緊精細加工表面使減速器實現靜密封，對于一些無法完全壓緊的部位，可通過增添彈性填充物來壓緊。各密封裝置在設計上的不合理以及加工精度的不達標等，都易引發靜密封存在缺陷，造成煤礦提升機減速器無法正常工作。而隨著提升機運行時間的延長，提升機減速器必然會出現溫升，這樣會對彈性填充物的性質造成影響，易縮短彈性填充物的正常壽命。因此，應嚴格控制裝置設計精度與加工精度，采用接觸式密封與非接觸式密封相結合的方式讓減速器實現動密封[5]。

3　結語

了解提升機減速器主要功能，明確其常見故障，掌握提升機常見故障解決方案，可更好地保障礦井正常生產。同時，通過進一步優化減速器結構及部件，有助于降低減速器機械故障發生率，延長減速器運行壽命，不僅能更好地保障提升機正常運行，而且有助于減少提升機安全事故，有利于促進煤礦企業實現高產、高效。

[1]陳建華，段美春.振動分析技術在齒輪減速器故障診斷中的應用[J].機電工程技術，2014（12）：88-91.

[2]楊紅燕.關于煤礦提升機減速器的常見故障分析及技術改進[J].科技風，2012（4）：138-139.

[3]夏聰，劉同岡，工松，等.礦井提升機減速器狀態監測與預報系統設計與軟件開發[J].煤礦機械，2014（6）：211-222.

[4]馬風和，李穎.對礦井提升機使用過程中減速器相關問題的探討[J].中國科技縱橫，2012（21）：182-183.

[5]梅軒.礦井提升機減速器故障診斷技術及排除方法探討[J].科技創新與應用，2014（3）：50-53.