
1。轴输出端漏油 棒材生产线主减速机分为水平轧制减速机和垂直轧制减速机,其输出端采用两个内骨架的油封结构。 由于棒材生产车间精轧机减速机输出轴速度高达18m/s,油封的工作温度为115 & deg橡胶骨架油封摩擦系数高,高速时磨损严重。 另外橡胶材料容易老化,导致骨架油封使用寿命短。当骨架油封失效时,漏油变得更加严重。 2。减速箱分型面漏油 减速箱分型面一般不磨。 由于油的渗透性很强,如果箱体分型面没有安装密封材料,油就会从分型面漏出。因此,要求分型面填充装配时不产生垫厚的密封材料,以长期有效地防止漏油。 3。腔体内外的压力差造成减速器漏油 ,齿轮的啮合会产生热量,随着运行时间的延长,减速器内部的温度会逐渐升高。 另外,齿轮的搅拌作用也会使箱内油温升高。 以上两个原因导致箱内温度高于箱外温度,使箱内气压高于箱外大气压,润滑油可能从密封最薄弱的地方渗出箱外。 特别是在轴封处,如果减速机厂家采用橡胶框架油封,摩擦系数高,轴磨损严重,润滑油容易泄漏。 当设备停止运转时,内部温度和压力会降低,外部冷空气会将灰尘和水汽带入减速机,造成润滑油污染,降低轴承的使用寿命。
1.输出轴端的结构改良 减速器的输出端装有甩油环,甩油环的外圆加工有凹槽,以增加离心甩油量;回油槽加工在通盖内的最低点,轴承转动溅出的润滑油大部分甩入油箱,少量润滑油沿通盖的回油槽流回油箱;普通骨架油封改为ALG532复合油封,因为这种复合油封在金属和非金属之间采用了高效密封胶,有效消除了泄漏途径;油封采用进口指形弹簧,保证预紧力均匀,消除四氟乙烯冷流特性对密封性能的影响;油封采用抗磨材料,摩擦系数极小(0.11),使用寿命是普通橡胶的6-10倍。油封具有良好的温度适应性,其工作范围为-200 & deg;~ 230 & deg以满足大多数设备的操作条件。 2.箱体分型面的结构改进 对于新的盒子,可以在下盒的分型面上铣一个带有O型密封带的矩形凹槽。组装后能有效防止箱体漏油。 如果不方便加工密封槽,可以在上、下盒的分型面涂上硅胶,也能达到很好的密封效果。 3.减速器内外压差引起的漏油。 为了降低齿轮箱内部的压力,可以在压盖内部加工一个类似迷宫密封的凹槽,以降低齿轮箱内外的压力差。 应经常检查盒子的通风孔,并用手彻底感觉通风孔。如果压差大,说明排气孔直径小,应该加大。此外,减速器制造商应在维护期间定期清洁设备& ldquo透气帽& rdquo以使其正常透气。
过盈联接是轴与套筒最常用的连接形式之一。 过盈联接的主要优点是结构简单、定心好、承载能力高、能承受冲击载荷、对轴强度削弱小。缺点是装配困难,对配合尺寸精度要求高。 一旦过盈配合失效,将会影响设备的正常运行,甚至造成严重的人员伤亡。 因此,减速器生产厂家在使用过盈联接时要注意两个问题:一是联接的可靠性,二是联接件的疲劳寿命。 要解决这两个问题,选择合适的过盈量并保证合适的接触应力是非常重要的。 为确定合适的过盈量和得到准确的接触应力提供了一种新的可靠的设计方法,可以大大提高设计效率。
三。提出解决问题的方案 针对以上情况,为了降低设备故障率和运行维护费用,进一步保证今后氧化沟旋转曝气单元更加可靠稳定的运行,厂家提出如下改进方案: 3.1增加前轴承座 在动力传动装置(减速机)与曝气机水平轴之间增加一套前轴承座。前轴承座的一端通过联轴器与减速器连接,另一端通过法兰与曝气机的水平轴连接。 这样,曝气机水平轴的重力和旋转运行时产生的复合力并不直接作用在减速器的输出轴上,而是由前轴承座和后轴承座支撑。减速器的输出轴只传递扭矩,改变了减速器的受力结构,使减速器的主动轮和从动轮受力均匀,从而提高了减速器的运行可靠性,延长了减速器的使用寿命。 此外,双支撑结构的曝气器单元便于维护减速器,无需提升曝气器的水平转轴,松开联轴器连接即可完成。 3.2原基础改造 为解决原设备基础预埋钢板松动问题,我们的改进方案是将原基础上的预埋钢板拆除,并根据设备定位寸的要求在基础上做预留孔,采用不锈钢地脚螺栓预埋混凝土的方法重新定位安装氧化沟旋转曝气单元,使其纵向、横向、同心度达到最佳效果。 3.3前端轴承座的结构形式 前端轴承座的内部结构为调心滚子轴承和带内部骨架的旋转唇形密封圈,通过法兰轴头安装在轴承套内,形成封闭的空腔,轴承套配有专用的注脂装置。 安装前,检查轴承。滚珠、圆柱面和滚道光滑清洁,无裂纹和变色坑,珠框不摆动,转动灵活。 安装轴承前,检查轴和轴承的尺寸。检验合格后,对轴承进行加热,控制加热温度非常重要。如果温度太低,轴承膨胀小,轴承安装困难,即使安装到一半也会进退两难。如果温度过高,容易造成轴承变色、换料,加速轴承老化。加热温度应控制在90-mdash;在100摄氏度以内,轴承的耐用性可以达到最大。 轴承套安装在轴承座上,由上盖压紧,防止其转动。 采用ZG45优质铸钢制成的分体式轴承座,不仅对污染物具有可靠的密封,而且在轴承座的整体设计中采用了活动式结构,可以有效避免曝气器水平轴因温差变化而产生的膨胀收缩而产生的温度应力和变形。 调心滚子抗磨轴承可用于适当调整旋转轴的偏转角。 3.4联轴器的结构 联轴器采用齿形联轴器连接。 齿轮联轴器是钢制联轴器的一种,具有补偿径向、轴向和角轴偏差的能力,具有结构紧凑、回转半径小、承载能力大、传动效率高、噪音低、维修周期长等优点。 联轴器的一端与减速器的输出轴连接,另一端与前支撑轴承座上的轴头连接。 齿轮联轴器的内外齿全部加工成鼓形齿,允许内外半齿轮联轴器在一定角度偏差内啮合运行。 齿轮联轴器具有良好的缓冲性能,既能传递较大的扭矩,又能补偿减速器输出轴与曝气器水平轴的位置偏差。 四。推广应用 随着社会主义生产力的快速发展,人们的生活质量越来越高,对环境的要求也越来越高,这就要求作为其中一部分的生活污水处理厂能够连续、可靠、稳定的运行。 氧化沟曝气设备作为运行中的主要工艺,显得尤为重要。双支撑结构转盘曝气装置的应用,解决了设备的主要事故,维修方便,值得推广。
减速机输入轴密封结构及漏油分析 辊压机减速机输入轴密封结构由一个TC型160x190x16骨架油封和一个J型160x190x16无骨架油封组成。 TC型油封主要起密封液压油的作用,J型油封主要起防尘作用。两者结合可以防止外界灰尘进入,为TC型油封创造良好的环境。 输入轴在密封处嵌有轴套,密封件直接接触轴套表面形成密封。轴套可以更换,有效保护传动轴表面。 厂家减速机漏油主要是密封件损坏和轴套磨损造成的。 1。密封件非正常失效 密封件失效会导致漏油,而密封件在正常寿命周期内失效属于正常现象。观察到减速机密封件使用寿命短,属于非正常失效。 进一步观察发现,密封元件有两种,其中J型油封失效概率较高。 认为密封件采用硅橡胶,耐油性差,耐高温,机械强度低。 然而,减速器输入轴的速度高达1440转/分。油封唇口与轴套表面的摩擦产生大量热量,接触面会产生很高的温度(120℃以上)。长时间在高温下工作,加速了密封件的老化、开裂和磨损,最终失效。 在达到使用寿命之前导致过早损坏。 另外,TC型油封为双唇型结构,J型油封为单唇型结构。TC型油封的结构优于J型油封,刚性好,耐磨性强。 因此,在相同条件下,TC油封的失效概率较小,而J油封的失效概率较大。 2。输入轴的轴套表面磨损 。轴套的表面与密封件接触,形成密封结构。当轴套长时间转动时,轴套表面与密封件的接触部分磨损严重,形成沟痕,使两者接触间隙增大,导致漏油。 间隙的增大使大量灰尘进入密封部位,加剧磨损和漏油。 总之,漏油现象是油封失效、轴套磨损、间隙增大的综合结果。
解决方案 减速机厂家分析了漏油的原因,提出了具体的解决方案,并进行了大胆的尝试,取得了良好的效果。 (1)更换油封材料。 原密封件采用硅橡胶,不适合在高温下工作,所以氟橡胶制成的密封件综合性能优越,耐高温可达300℃,耐油耐酸,优于其他橡胶。 可在200~250℃下长期工作。 实验表明,更换氟橡胶油封后,密封件的使用寿命大大延长,漏油现象明显减少。 但是,与两种密封件相比,J型油封的使用寿命仍然比TC型油封短。 (2)用TC型油封更换J型油封。 J型油封的使用寿命比TC型油封短。J型油封先失效,J型油封失效后密封性能下降,决定用TC型油封更换J型油封。 据分析,从TC型油封和J型油封的结构来看,TC型油封为双唇结构,与轴面双接触,密封性能较好,而J型油封为单唇结构,与轴面单线接触,密封性能较J型油封差 从安装结构上看,TC型油封和J型油封宽度相同,在密封端盖中两者之间只有一个凸台。TC型油封取代J型油封,端盖内的凸台被加工掉,既提高了密封性能,又方便了安装。 (3)更换衬套。 更换新轴套时,需要考虑两个问题,一是磨损问题,二是轴套内孔与输入轴外径的间隙问题。间隙小,安装不方便,轴面容易损坏,间隙大,容易漏油。 新设计的轴套采用45 #钢,表面淬火,增加耐磨性。对淬火后的表面进行研磨,其表面粗糙度控制在0.8 μm。m,轴套的光滑表面可以减少磨损,同时增加强度。 确定轴套孔径尺寸的公差,既要考虑加工变形的影响,也要考虑温度变化的影响。零件受热会膨胀,间隙增大,需要建立适当的间隙。 检查& ldquo设计手册& rdquo公式D = D(1+α;△T),&α;=(11.3 ~ 13)&倍;10-6、△T取80℃,计算出的膨胀量约为0.1 mm,考虑到传动轴受热会膨胀以及其他因素的综合影响,确定轴套内孔公差为-0.01 ~ (-0.03) mm。
通过对漏油的分析,减速器制造商实施了多项改进措施。 改变密封件的材料,提高耐磨性;TC油封取代J油封,提高密封性能;轴套采用45钢,外表面淬火,提高耐磨性、表面粗糙度和减磨性。合理的内径公差保证了轴套内孔与轴面之间有适当的间隙,既保证了正常安装,又保证了不漏油。 采取改进措施后,经过长时间观察,漏油现象明显改善,密封件使用寿命提高近一倍,轴套磨损痕迹不明显,间隙变化小,密封腔内灰尘少。 密封性能大大提高,效果明显。 由于维修量的减少,提高了设备的利用率,保证了设备的正常运行,提高了经济效益。
减速机蜗杆端密封结构分析 减速机生产厂家对损坏的减速机进行解剖后发现,减速机蜗杆端原有的润滑密封机构采用普通骨架油封,轴承和蜗轮采用液体润滑油润滑。 蜗杆两端的进轴盖上设有骨架油封。蜗杆轴右侧滑轮装置公差为过渡配合,线速度为5.5 m/s,冷却风扇在蜗杆左侧。 两端用普通骨架油封密封。运行时,减速机壳体内油温在75℃左右,搅拌的油浆温度在85℃以上,壳体温度一般在70℃左右。 可以看到穿轴盖中间凹进去的部分是一个油底壳。 当蜗杆运转时,轴承球(柱)通过盖将油抛入轴的油槽中。 普通骨架油封设置在穿轴盖的中心。由于普通骨架油封不适应高温中速的运行条件和化合过程的恶劣工作环境,骨架油封容易磨损熔化,造成润滑油泄漏。 蜗轮箱内的润滑油通过球(柱)和油槽通道直接从骨架熔化的油封中漏出,使轴承和蜗轮少有或没有油润滑,导致轴承和蜗轮损坏。 此外,更换油封时,必须拆下皮带轮(或冷却风扇)。由于公差紧,而减速器又大又重,维修和拆卸工作量大,也给维修和更换带来很大不便。
改进蜗杆端润滑和密封的局部结构 在高温中速运转条件下,蜗轮减速器的漏油大致可分为动态和静态两种情况。 厂家的改进主要采用三个密封组合的方案,解决两种不同情况下的漏油问题。 第一个密封主要解决动态下减速器的漏油问题,第二个和第三个密封主要解决静态下减速器的漏油问题。 具体功能和密封结构如下 第一种密封:采用螺旋密封,进轴盖上设计了抓油螺纹。 螺旋密封是一种非接触式密封,即螺旋密封带动从蜗杆轴流出的高温油回流到油槽中,对轴承起到良好的润滑作用。 二次密封:采用接触密封。 停机后,油通过螺旋密封段流出,静止状态下用填料毛毡环密封进行第二次封堵。 毡圈由聚四氟乙烯纤维填料组成,该填料适宜的工作条件为:温度65 ~ 260℃,转速100 ~ 1 750 r/min,压力0 ~ 3 MPa。 第三次密封:采用接触密封,新增油封端盖和密封垫,端盖内设置双向动油封,在静态下进行第三次密封。 油封环的材料是丁腈橡胶,适合中速。工作温度
盾构法以其自动化程度高、劳动强度低、速度快、隐蔽性好、对环境扰动小等优点,在城市地下空间开发领域得到了广泛应用。 行星齿轮减速器是驱动盾构机刀盘旋转的关键部件,其输入与变频电机相连,输出与主轴承的内齿圈啮合,既传递动力,又承受冲击载荷。 在盾构掘进过程中,刀盘推进产生的轴向力可以被承压隔板平衡,旋转产生的摩擦扭矩产生的径向力会通过主轴承传递给减速器,减速器在各种工况下都会受到扭矩的冲击,特别是在地质突变和紧急制动的情况下,可能导致减速器失效,造成停机。 【/h/】国外盾构施工相对成熟,主传动减速机故障处理以预防为主,施工过程中强调运行监控。 随着地下空间的快速开发利用,国内盾构机数量急剧增加,而设备运维人员相对不足,运行监控工作滞后。最近出现了多起盾构机未到大修期,但主驱动减速器非正常损坏的情况。因此,减速器生产厂家应高度重视盾构施工中主传动减速器的维护和故障排除。 以赫里克和NFM盾构为例,研究了主传动减速器的故障及处理方法。研究了行星齿轮减速器的故障诊断。对主减速器安全轴断裂进行了研究。研究了主传动减速器的动态特性。 但这些研究很少对主传动减速器异常损坏的原因进行深入分析。 本文结合北京市海淀区500 kV电力隧道3标盾构减速器损坏的案例,针对减速器损坏导致停工的现象,着重分析了减速器损坏的原因。
结论与讨论 1)行星齿轮减速器作为盾构机的关键主传动部件,具有功率密度高、扭矩大、体积小、可靠性要求高等复杂的技术要求。而且由于减速器系统特殊的变负荷工况和井下施工环境,一旦在施工中发生故障,将会造成不可估量的损失。 2)通过分析,发现减速器失效的原因是:掘进参数不合理;第二和第三减速机构的滚动轴承故障 因此,在施工过程中应加强对主传动减速器的状态监测,特别是在有大漂石或孤石的地段,应在开挖面前方20 m处进行超声波障碍探测,及时发现大漂石等障碍物并排除。 合理调整掘进参数,防止刀盘扭矩异常损坏减速器。 随着我国盾构掘进里程的不断增加,减速器备件需求将激增。而进口行星齿轮减速器价格昂贵,供货周期长,难以满足施工实际需求。 如何设计和制造外形尺寸小、传递扭矩大、寿命达到10 000 h的行星齿轮减速器是减速器国产化的一个方向。
目前水泥、矿山、化工等行业首选的破碎设备是辊压机,它可以增产、降耗、绿色生产、保护环境。 厂家分解辊压机的传动部分,主要包括主电机、万向节联轴器、行星齿轮减速器、锁紧盘、扭力盘等部件。 其中,电机和减速器采用万向节联轴器连接,以适应滚筒的位移变化;减速器的外壳通过螺栓固定在扭力板上。扭力板的作用是平衡滚筒转动产生的反作用力矩,同时保证减速器能带动滚筒轴运动。 扭转板作为辊压机传动系统的重要组成部分,在辊压机运行过程中随时都在运动,承受着很大的扭矩和冲击载荷。 因此,当滚筒和减速器联动时,扭转盘本身的结构应该一起摆动。 随着辊压机的发展,扭转盘的结构和安装形式也在发生变化。 早期的扭力盘主要由臂板、连杆、底座和销轴等组成。有两个独立的部件,分别连接到一个减速器上。扭力盘的底座通过地脚螺栓固定在地面上。 目前辊压机的扭力板是一个整体部件,同时连接两个减速器;它主要由两个臂板、两个连接臂、销轴、挡板等组成。 扭力板为平行四边形结构,不需要设置地脚螺栓,具有节省空间、重量和成本的优点。
扭力板最大应力点在扭力板上部与筋板的焊接处,扭力板与行星减速器连接处最大应力为19.65 MPa,最大位移为0.156mm。 厂家指出,无筋结构下,扭力板最大应力点在扭力板上部,最大应力30.7MPa,最大位移0.2mm在扭力板与行星减速器连接处。 焊接加劲肋起到减小最大应力和变形的作用。 最大位移值是相对的,是扭矩盘稳定工况下最大输出扭矩作用时的变化,所以位移变化值相对较小。 根据扭力盘的工作状态、不同的水平运动状态和不同的载荷情况,得出扭力盘在不同位置的最大应力值和相对位移。 扭力盘在不同位置工作时,扭力盘的最大应力和最大位移相差不大,最大应力点不变且分布不均匀。 最大位移变化量在原点处最大,板块左右移动时最大位移量相应减小,但变化量不是很大。
辊磨减速机自重106t t,如果退回减速机厂家维修或按正常程序订购备件,按程序进行整机运输和齿轮准备,工期至少需要三个月。 为了尽量减少损失,另一方面想办法尽快修复齿轮轴和齿套,恢复生产。 使用的这款减速机是以当时的加工能力在2008年开发的较大的减速机,国内只生产2台。因此,很难修复伞齿的损坏。 为了保护伞齿,在设计时故意降低了鼓齿即三件套的强度,这是减速器的薄弱环节,容易损坏。 2010年,厂家将MLX420-01辊磨减速机升级为MLXSD420辊磨减速机。MLX420-01辊磨减速机停产后,没有备件和毛坯库存,修理工期压力较大。 立足于公司,确保维修后的稳定生产,缩短维修周期,减少损失。在不知道滚筒齿轮和齿套具体材料规格的前提下,找到了毛坯材料为42CrMoA的锻件。 如果毛坯进行粗加工,直到每个加工面上留有5mm的余量,进行调质处理,并在磨削前对齿面进行高频淬火,如果能达到要求,就可以立即组织锻件,开始机械制造,这样不仅可以节省原设备制造商按正常生产程序所需的大部分时间, 而且节省了旧件取样和送检确定材料的时间,同时避免了材料检测结果偏差对强度的影响。 在查询了生料磨和减速机的资料后,进一步分析了减速机鼓形齿轮三件套的工作原理,并对42CrMoA材质的锻件进行了强度设计校核。
鼓形齿轮连接是由沿齿长方向具有鼓形齿厚的外齿轮套和直内齿圈组成的一种柔性连接。主要用于两轴或旋转部件的连接。减速器制造厂允许有一定的轴向位移和轴向偏转角。 这种连接方式已广泛应用于行星齿轮减速器的内浮动结构中。 鼓形齿的连接一般有以下特点:外齿套的齿厚为鼓形,中间厚两端薄,可以避免齿端的角接触,从而允许两轴有较大的角位移。一般设计为& plusmn0.5度;鼓形齿轮能有效避免轮齿端面接触引起的应力集中,因此能承受较大的扭矩和冲击载荷,过载能力大,工作稳定可靠。在相同的角位移下,直齿圆柱齿轮联轴器的承载能力提高15% ~ 20%,传动效率高达99.7%。鼓形齿不承受轴向力,在运转中能补偿少量的轴向位移。鼓形齿结构紧凑,重量和转动惯量小,工作时产生的力矩小。