礦用提升機(jī)減速器的常見故障分析及技術(shù)改進(jìn)

朱軍科

（西山煤電集團(tuán)東曲煤礦多經(jīng)機(jī)電設(shè)備修理廠， 山西 古交 030200）

引言

煤礦提升機(jī)減速器不但能夠傳遞運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也能夠傳遞動(dòng)力，具體而言，減速器的實(shí)際作用就是將電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橛谔嵘龣C(jī)工作的轉(zhuǎn)速，同時(shí)也是提升筒工作轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化的動(dòng)力，因此減速器是煤礦提升機(jī)得以正常運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。若減速器發(fā)生故障無疑會(huì)對煤礦的正常開采造成嚴(yán)重影響。為此，必須深入、全面了解、分析減速器發(fā)生故障的原因，進(jìn)而有效地改進(jìn)煤礦提升機(jī)減速器設(shè)備結(jié)構(gòu)，為煤礦生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定、正常開展提供保障。

1 礦用提升機(jī)減速器常見故障的分析

1.1 齒輪方面的故障

煤礦提升機(jī)減速器中，齒輪是必不可少的重要零件，同時(shí)也是極易發(fā)生故障的零件。導(dǎo)致煤礦提升機(jī)減速器齒輪發(fā)生故障原因多種多樣。在減速器運(yùn)行時(shí)，齒輪不但要保持持續(xù)地嚙合，同時(shí)也承受著相應(yīng)的壓力，加上有效齒輪強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，或者長期運(yùn)行，在承受應(yīng)力的過程中則會(huì)出現(xiàn)裂紋，最終導(dǎo)致減速機(jī)運(yùn)行過程中齒輪嚙合密度與頻率較大，并且隨著受力時(shí)間的不斷增加，難以避免會(huì)發(fā)生變形問題，最終也會(huì)導(dǎo)致齒輪失效。裂紋是齒輪故障中最為常見的那種，一般來說，煤礦提升機(jī)減速器齒輪出現(xiàn)裂紋主要包括兩個(gè)方面的原因：一方面是設(shè)備在運(yùn)行過程中受到機(jī)械應(yīng)力作用而形成的裂紋，也稱為使用裂紋。這種裂紋出現(xiàn)階段還能夠采取一些措施進(jìn)行彌補(bǔ)或者修正。另一方面就是在制造過程中形成的裂紋。即齒輪以及帶有齒輪的部件在制造過程中由于鍛造、熱處理等環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，在技術(shù)檢驗(yàn)階段又無法有效識(shí)別而導(dǎo)致齒輪出廠即帶著裂紋（大多為內(nèi)部裂紋）。對于這種類型的裂紋則須提高生產(chǎn)技術(shù)與檢驗(yàn)技術(shù)來進(jìn)行防范、杜絕[1]。

1.2 軸承方面的故障

軸承也是煤礦提升機(jī)減速器中的重要部件，護(hù)理不到位極易出現(xiàn)故障，而且軸承出現(xiàn)故障往往無法以肉眼觀察來發(fā)現(xiàn)。若是煤礦提升機(jī)減速器軸承出現(xiàn)損傷，不但會(huì)使軸承運(yùn)動(dòng)變形，而且會(huì)帶動(dòng)齒輪出現(xiàn)不規(guī)則運(yùn)行，使齒輪發(fā)生嚴(yán)重磨損而失效。軸承出現(xiàn)故障除了長時(shí)間運(yùn)行達(dá)到使用壽命，造成正常的磨損之外，更多的原因是制造過程中的流程控制與出廠檢驗(yàn)技術(shù)不達(dá)標(biāo)造成暗傷。

1.3 箱體變形方面的故障

煤礦生產(chǎn)本身極具復(fù)雜性，加上井下環(huán)境也極為復(fù)雜，而煤礦提升機(jī)減速器的位置經(jīng)常需要隨著采煤進(jìn)度而移動(dòng)位置，在此過程中需要用到起重設(shè)備對減速器進(jìn)行吊裝、移動(dòng)，這一操作極易導(dǎo)致箱體變形。若是無法對箱體變形情況進(jìn)行及時(shí)矯正，則會(huì)使下一步的設(shè)備固定不牢固，設(shè)備運(yùn)行的震動(dòng)過大，極易使減速器受損而失效。

1.4 潤滑油泄漏導(dǎo)致的故障

為了確保煤礦提升機(jī)減速器齒輪在運(yùn)行過程中

咬合正常、順暢，同時(shí)減少摩擦損傷，應(yīng)在減速箱中

涂抹適量的潤滑油。然而如果減速箱設(shè)計(jì)不合理，尤其是密封措施不到位發(fā)生潤滑油泄露，導(dǎo)致齒輪得不到及時(shí)潤滑而加速齒輪磨損，最終導(dǎo)致齒輪破裂失效[2]。

2 礦用提升機(jī)減速器的技術(shù)改進(jìn)

2.1 齒輪、軸承方面的技術(shù)改進(jìn)

齒輪與軸承設(shè)計(jì)是煤礦提升機(jī)減速器設(shè)計(jì)的重大難題。鑒于齒輪時(shí)時(shí)刻刻都在承受著外部壓力，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要高度重視對齒輪韌性與承載力的提升、強(qiáng)化，不可片面追求提升設(shè)備效率而忽視了對齒輪強(qiáng)度的設(shè)計(jì)與選擇合適的齒輪。無論是齒輪還是軸承設(shè)計(jì)，都應(yīng)對熱處理環(huán)節(jié)予以高度重視，選擇先進(jìn)的、合理的熱處理技術(shù)，注意提升齒輪接觸精度，以確保齒輪高度耐用，預(yù)防齒輪變形。軸承設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于對滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承的應(yīng)用設(shè)計(jì)優(yōu)化。滾動(dòng)軸承具備成本低、易維修的特點(diǎn)，而滑動(dòng)軸承對于承載力要求較高，常應(yīng)用于高強(qiáng)度的電動(dòng)機(jī)中。因此，軸承的設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)根據(jù)提升機(jī)的輸送要求進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)選擇。

2.2 箱體方面的技術(shù)改進(jìn)

對煤礦提升機(jī)減速器箱體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于對箱體剛度、強(qiáng)度、壽命等方面的考慮，唯有在這幾方面充分滿足標(biāo)準(zhǔn)要求方可使箱體運(yùn)行穩(wěn)定。目前流行的煤礦提升機(jī)減速器箱體主要為焊接型箱體和鑄造型箱體兩種。前者主要以焊接工藝制造，質(zhì)量小、強(qiáng)度大、易維修，而后者由鑄造工藝鑄造，需要鑄造模型，具備制造效率高，成本低的特點(diǎn)，但相對而言針對性較強(qiáng)的焊接型箱體有著較廣的適用范圍。

2.3 潤滑方面的技術(shù)改進(jìn)

由于摩擦作用，煤礦提升機(jī)減速器箱運(yùn)行磨損問題難以避免，而若是摩擦過于劇烈會(huì)嚴(yán)重磨損設(shè)備零件，使設(shè)備壽命大幅降低，這就要求深入優(yōu)化潤滑系統(tǒng)，減少摩擦磨損。潤滑系統(tǒng)的優(yōu)化需要根據(jù)煤礦生產(chǎn)實(shí)際環(huán)境針對性地進(jìn)行選擇，若是深煤層施工則主要考慮飛濺式潤滑系統(tǒng)，而對于淺煤層簡單作業(yè)環(huán)境，則可考慮普通潤滑方式。

2.4 密封系統(tǒng)方面的技術(shù)改進(jìn)

確保煤礦提升機(jī)減速器運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)計(jì)良好的密封系統(tǒng)極為關(guān)鍵，同時(shí)也是避免許多減速器故障的重要措施。一般來說，煤礦提升機(jī)減速器密封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括靜密封與動(dòng)密封兩種。靜密封設(shè)計(jì)要求先對表面進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膲壕o處理才能展開細(xì)節(jié)填充，經(jīng)過合格的密封試驗(yàn)之后才能投入應(yīng)用，這種設(shè)計(jì)主要需要借助精密加工與精準(zhǔn)裝配實(shí)現(xiàn)，動(dòng)密封則是結(jié)合了煤礦生產(chǎn)的實(shí)際環(huán)境，基于靜密封基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化，并對持續(xù)不斷運(yùn)動(dòng)中的設(shè)備中進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封。因此，動(dòng)密封雖然成本相對較高，但其應(yīng)用效果較為理想，能夠減少許多由于密封問題而導(dǎo)致的減速器故障[3]。

3 結(jié)語

提升機(jī)是其十分重要的煤礦生產(chǎn)設(shè)備，然而在長時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)情況下該設(shè)備減速器往往會(huì)出現(xiàn)一些較為常見的故障，若企業(yè)不及時(shí)予以處理不僅會(huì)對生產(chǎn)構(gòu)成不小的影響，更有可能導(dǎo)致安全事故。鑒于此，煤礦企業(yè)要充分掌握提升機(jī)的一些常見故障類型，并做相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)，從而保證生產(chǎn)效率及安全性。