钢厂专用减速机的故障诊断方法研究

莘建平

改善性维修不仅要更换或修复损坏零部件，而且要去分析钢厂专用减速机损坏的真正原因，并找到克服故障的完善解决方案，只有找到真正原因并对其进行优化改进，才能解决根本问题。本文通过剖析几个典型钢厂专用减速机改善性维修案例，对减速机的维修注意事项及技术保证措施进行总结。

1 齿轮减速机工作原理分析

齿轮减速机主要起到传动的作用，大多数情况下都是协同电动机和内燃机一起工作，因为电动机和内燃机标准情况下所传递的转速极大，必须减速以后才能配合其他设备进行使用，而减速机的任务就是有效降低电动机或内燃机的转速，使其恰当的跟其他设备有一个力量传递，很好地发挥了中间的桥梁作用。一般的时候，各种机器设备在出厂的时候就决定了它所能达到的最大功率，并且都需要在额定电压下进行工作，如果要想改变设备的运行情况就需要调整转速以及设备的扭力的大小，并且这两者之间是反比例的关系，转速变大，则设备的扭力降低，转速变小，则扭力随之升高。随着科技的进一步提高，大部分企业充分利用转速跟作用力互相制约的作用，为了能实现具体的生产标准，一般都将转速减小，从而提高扭力，而齿轮减速机的制造就用到了这一原理，使电动机和内燃机的转速有效变小，从而能够跟其他的机器设备相匹配，同时扭力也有了大幅度的提高。

所以说减速机一方面是高转速的进入，另一方面是高扭力的输出，当减速机跟电动机和内燃机协同工作的时候，就会把电动机和内燃机较大的转速和较小的扭力在齿轮的作用下实现转速的降低和扭力的增大，一般的钢厂专用减速机都含有一定数量的齿轮，确保能够充分发挥减速的作用，实现较小转速的输出。现今，减速机在更大的范围内逐步得到了推广和普及，由于必须满足高转速的输入和高扭力的输出，所以必须拥有一定的传动作用，并且能够稳定的运行，所以为了实现这两点，减速机的制造厂家需要付出更大的人力和物力进行创新应用会对目前的设备进行优化，另外设备的安装工人和使用者，以及后期的检修人员都要进一步了解其工作的原理，促使减速机可以持续健康顺利的发挥作用。

2 减速机故障分析

2.1 减速机在正常工作中发生的发热问题

一般情况下，减速机在运行的时候往往会有发热的现象，之所以会发热，我们经过分析后发现：其一，润滑油不适量会导致这一情况出现，也就是说润滑油太多或太少是直接引起减速机温度升高的重要因素，同时异常发热情况将不可避免的导致减速机受损，这就为润滑油的泄漏提供了可能性，空气也会因此遭受不同程度的污染。其二，减速机必须采用横向的位置与存储槽装配在一起，这是由它的运行方式所决定的，输出轴跟联轴器共同安装在同一个轴的两端，在中间轴的带动下协同转动，倘若在运行的过程中，润滑油不足，就会导致上面的轴承跟齿轮不能完全的重合，必定会产生轻微的摩擦，那么在高转速的工作过程中不可避免的会形成一定的热量，而且在润滑油不足的情况下，热量在短时间内不能散发到空气中，因此减速机的温度就会随之而升高。其三，根据运行的特点，减速机采用横向的位置安装，比竖向安装时需要加入的油量要稍微多一些，这个时候倘若设备保养人员想要减速机能工作的时间长一点，就加入超过标准量的润滑油，也会引起减速机过度发热的情况。其四，润滑油中含有杂志也是引起减速机发热的重要因素，由于润滑油的纯度不够会使别的零件或设备遭受不同程度的损坏，以至于有效运行期间，摩擦会越来越厉害，导致减速机温度居高不下，另外，倘若减速机长期露天放置或者处于一个密闭的空间内，都会导致减速机异常发热。

2.2 动力无法传递

我们所说的动力传不过去指的是减速机不能将输入轴的动力有效传递给输出轴，也就是说这两者之间不能进行统一的转动，换句话说就是输入轴一直在转，却不能带动输出轴跟着一起转，之所以会发生这些情况，那是因为减速机的传动部分存在一定的故障，要么轴承坏了，要么就是齿轮不能正常咬合了，对比进行分析后，我们发现可能是机器装备本身存在严重的质量问题，也有可能是润滑油没有规范使用，或者难以承受高负载的运转，也有可能是后期的维修不到位。

2.3 钢厂专用减速机出现漏油现象

倘若钢厂专用减速机发生漏油的问题，那么漏油的地方多数会在下面三个部位：分别是减速机封闭处，轴承和壳体处。大都是因为在运行期间齿轮不能完全咬合所发生的摩擦而引发的热量，一旦散发不出去就会导致润滑油迅速变热，从而浓度降低致使油量泄露出去，另外，倘若减速机外箱在外力作用下而产生裂缝，壳体出现故障，密封效果不好，设备生产不标准，或后期检修不到位都有可能会引发漏油的问题。

2.4 涡轮磨损

在减速机工作的过程中，蜗杆处于涡轮的上方，并持续对其产生力的作用，由于蜗杆比涡轮要硬的多，所以涡轮不可避免的会受到损坏，尽管这只是一些轻微的磨损，但倘若安装不恰当，或涡轮质量不达标，或减速机超长的高负载运转，磨损也会越来越厉害，所以在安装的时候就要从质量上严格把控，并且减速机的型号一定要选最适合的，确保能够最大程度的降低磨损的概率，尽可能的延长减速机的寿命。

2.5 振动异常、噪音影响

我们都知道，减速机需要在标准的条件下进行工作，否则就有可能出现故障，比方说减速机需要各个部分协同工作共同完成任务，特别是齿轮轴跟各齿轮之间的咬合情况绝对不能出现偏差，而在具体工作期间，因回转轴线的异常操作会导致齿轮之间存在摩擦，从而产生噪音。这个时候倘若减速机因碰撞而发生变形，或地脚螺栓固定不牢固，或齿轮磨损严重等都可能导致振动剧烈，发出较大声响。

2.6 减速机轮齿齿面磨损

减速器轮齿齿面磨损现象分析：减速器轮齿在啮合过程中，除了在节线处外，都要产生相对滑动。因此两齿面必定会产生磨损，一定程度的减速器轮齿磨损是正常的，特别是新减速器轮齿；但过度磨损则是表示润滑不良或轴线平行度没校准。过度磨损的最初征象是齿顶的稍微划伤，跟着发展成较严重的划痕或咬接形成起皱现象。划伤的情形通常是从齿顶开始，表面留下与滑动方向相同的痕迹，形状像是被硬物拖刮过。这种情形可能在磨合期过后就停止。初期划伤会发展成严重划痕或咬接起皱，在整个齿顶形成无数沟槽或皱纹状的痕迹，若不及时处理，这些划痕会造成更严重的后果。因为这些与滑动方向相同的划痕会划破油膜造成金属接触。另外灰尘、杂质等污物进入齿面会加剧磨损。严重时齿廓被破坏，使传动不平稳，有噪音，甚至轮齿折断。减速机轮齿干扰如何避免：轴线不平行及轮齿形状或空隙的偏差会造成齿轮间互相干扰，即主动减速机轮齿的顶部在啮合的分离点啮入随动减速器轮齿。

3 钢厂专用减速机故障维修处理措施

3.1 构建起完善的减速机维护体制

为了能够让减速机安全稳定的工作，后期的检修保养一定要到位，这就需要各维修人员要准确掌握减速机的工作原理，并能把握好润滑油添加的多少，然后根据减速机的实际工作状态进行有效的维护。另外在实际工作期间要有专门人员做好平时的检查工作，确保润滑油的温度处于40℃～80℃的范围内，且润滑油的纯度符合标准，否则润滑油就不能起到应有的作用，另外，还要注意运行过程中是否有不正常响动，如果有的话要立即停工，并进行全面的检修和保养，问题解决后润滑油需倒出加入新的才可以启动再次工作，但要注意的是，润滑油添加的多少要跟设定的标准相一致，确保减速机能够长期稳定的工作。

3.2 科学选择减速机润滑油

润滑油在减速机运行期间占有举足轻重的地位，它的所有部分只有在润滑油的帮助下才能全面有效的运转。所以使用什么样的润滑油是非常关键的，这就要从整体上分析减速机的性能，最好是按照生产厂家的具体介绍挑选适合的润滑油。但是当外界情况发生变化时，有时候要往里面补充部分的添加剂，促使润滑油能更好的发挥作用，比方说在低温条件下，要补充部分防冻剂，可以有效避免润滑油发生凝固，至于具体添加多少要结合当时的工作状态而定，多了或少了都会起到反作用，所以要通过实验找到他们搭配的最佳比例。

3.3 严格实施减速机的装配

减速机的安装要根据一定的标准进行规范操作才能保证其正常运行，通常情况下，有效安装需要综合考虑到以下情况：各元件质量是否达标、安装工人的经验水平和安装工艺，各元件的刚性程度，旋转的稳定性等。所以安装之前要详细的审核图纸，明确相应的安装步骤和流程以便进行准确操作，然后选择科学的安装技术，尤其要保证安装期间能进行有效的检验，正确的连接，以及校准的精确性。总结下来主要有下面几个方面：

（1）首先要从头到尾整个清洗一遍，确保干净整洁，然后观察外形和大小跟图纸上有没有出入，有没有什么瑕疵等。

（2）对几个特殊的部位要进行严格把控，比方说相邻中轴承的距离，齿轮能不能精准重合，副轴向所在的地方是否恰当等，确保减速机能够高效的运转。

（3）根据安装技术的特点采用适合尺寸链计算方法，以便获得得到更为准确的数值。

（4）安装好了之后要进行试运行，对机器的转速，有无发热和异常声响等方面进行严格的检测，确保减速机能够正常投入使用。

3.4 漏油故障问题的处理

一旦出现漏油的情况，应采取科学的办法进行解决。

（1）首先要观察密封圈是否破损，倘若有裂缝存在，一定要用新的替代，确保密封圈能达到一定的密封效果。

（2）在钢厂专用减速机各个部分连接的地方要查看有没有螺栓松动的地方，一定要确保其紧密连接，倘若有轻微漏油的情况，要把外面清洗后再用密封胶对漏油处进行密封，防止以后再发生这种现象。上面是常见的几种故障解决的办法，然而在减速机具体的运行过程中，还要结合具体的情况进行具体分析，一方面在故障处理完后要依据图纸进行规范安装，除了加固各松动的地方，还要用新的密封件重新密封，另一方面要采取有效的办法确保减速机的油位处于合理的范围内，避免油位上升而导致润滑油溅出来，严禁出现大量漏油的现象。最后，对各种漏油因素要进行综合的考虑和全面的分析，并采取有效的预防措施，防止同样的故障再次出现。

3.5 轴承故障问题的应对措施

在进行故障检查的时候，要特别注意对轴承的检测。

（1）首先要确保轴承按照标准进行规范安装，倘若磨损特别厉害，一定要用新的替代，同时要加入一定量的润滑油。

（2）轴承盖的选材要达到一定的标准，要根据图纸的说明详细设计轴承盖，特别是要对连接处的粗糙处理要到位，并且要采取合理的挡边样外观，确保其能够对内外圈起到一定的支架效果，原料最好采用铝合金制造。

（3）为了确保轴承内外能够精准的配合，一般要在原有的基础上做出适当的改进，但禁止两者相替代，防止故障更加恶化。

3.6 减速机常见故障诊断方法

3.6.1 观察

判断各元件哪里出现磨损或什么地方漏油最简单有效的办法就是进行观察，对于磨损的地方，要重点查看磨损处有无粗糙，是部分磨损还是整体磨损等，而漏油处则要重点查看密封状况是否良好，除此之外，油塞和通气孔也是重点的监测范围，另外润滑油中有没有杂质以及油量是否在标准的范围内也是引起故障的重要因素，因此检查人员需要通过颜色和油量对其做出合理的诊断，有时候是里面出现了故障，这个时候检查人员就要在停工状态下进行拆卸检查。

3.6.2 倾听

减速机运行过程中往往会发出声音，而在发生故障的时候会有异常的声响出现，所以检查人员通过倾听也能够对故障做出正确的判断。一般情况下，一旦减速机某个部位发生故障，整个系统都会遭受不同程度的干扰，因此震动剧烈，不同位置发生的故障一般发出的声响也不同，所以这个时候检查人员要注意声音来自于哪里，进而确定故障所在的地方。

4 钢厂专用减速机故障诊断方法研究

4.1 油轴温测量设计

轴温系统一般分为几个模块，分别是传感部分，电源部分，线路连接部分和控制部分。而轴温的获得一般借助于红外测量仪就能间接知道其精确的数值，采用的是ds18b20测温传感器直接替代人的操作，而控制部分主要负责收集各电路连接处的轴温和油温信息并进行有效反馈，而数据的精确性应在±2.0℃的范围内，另外，对轴温传感器的误差要求是，这样不超过油轴温所存在误差的四分之一即可，而通过测温传感器进行间接的获取轴温，其中所用到的MLX90614红外测温传感器只能够获取-40℃～125℃之间的温度，精确度为0：02℃，一般以数字的形式进行显示，但如果使用DS18B20传感器，可以测量处于-55℃～125℃区间的温度，其中对于-10℃～85℃温度范围内，误差为上下0.5℃，一般将其外面加装螺纹的外观，置于油口的位置，但是不足之处是，温度测量不能在第一时间内显示，但如果用FLUKE恒温油槽实施鉴定，误差不超过0.25℃，也就是说所测量的温度数值还是相当精确的。

4.2 实验分析

为了对油轴温进行动态监测，所以就构建了相应的监测机制，其中包括传感部分，单片机的信息采纳，PC机和信号的转换等各个方面，先将减速机接入电机，配合转速测量装置，采用FZ磁粉进行控制，最后以扭距输出。红外传感器和DS18B20测温传感器安装在单片机上，借助于串口就能够知道油温的具体数值，一般系统都有首页恢复功能，操作人员只要根据相关流程实施温度测量即可，它能够对各种情况下对减速机的轴油温开展动态测量，并且能够对同种装置所具备的性质和发挥的效果进行合理的判断，比方说对于NMRV90的减速机，所能发挥的传动效果是7.5：1。齿轮的磨损并没有对油温起到多大的干扰，因为故障测量之前轴温是74℃，测量后为60℃，温度差异并不大，这就说明磨损不是导致故障的主要因素。如果把故障机2跟标准情况相对照，温差最大也不超过十摄氏度，即便把这两次测试进行综合分析温差也低于20℃，况且故障机2磨损相当厉害，这都说明轴油温故障并不是由磨损所造成的。

5 结语

综上所述，钢厂专用减速机在频繁的运行过程中容易出现齿轮轴故障、轴承故障、箱体故障以及因密封不好导致的各种漏油故障，这些都一定程度上影响了炼钢生产的正常运行。因此加强减速机质量监督管理和日常故障维修保养工作，提高相关的技术和工艺水平，对于提高减速机使用效率具有重要意义。