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不同结构减速机的特点分析及保养和润滑,故障分析

2015-06-01 22:35:23 保定格鲁夫机械有限公司 WWW.GELUFU.COM 点击数:
不同结构减速机的特点分析及保养和润滑,故障分析

减速电机

是指减速机电机(马达)直联集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达齿轮电机。通常由专业减速机生产厂进行集成组装好后成套供货。广泛应用于钢铁冶金、环保水处理起重运输物料搬运轻工港口机场汽车生产、电力各行各业使用优点是简化设计、节省空间、延长使用寿命、降低噪音、提高扭矩负载能力减速电机电机接线盒经过一定设计改造,可以直接连接变频器,适用于分布式控制应用,不仅可以完成简单驱动,还能够实现复杂定位控制

减速机润滑及保养

投入运转之前,在减速机中装建议型号数值润滑脂减速机采用润滑油润滑。对于竖直安装的减速机 鉴于润滑油可能不能保证最上面的轴承的可靠润滑,因此采用另外的润滑措施

运行以前,在减速机注入适量的润滑油润滑油的粘性根据以下列表选择。减速机通常装备有注油孔放油塞。因而在订购减速机的时候必须指定安装位置。下表列出了一般应用中建议采用润滑油的牌子和型号

注意:对于非常规工作条件的应用,请征询制造厂的意见。

工作油温不能超过80

终生润滑的组合减速机在制造厂注满合成油,除此之外,减速机供货时通常是不带润滑油的,并带有注油塞和放油塞。本样本中列出的减速机润滑油数量只是估计值。根据订货时指定的安装位置设置油位塞的位置以保证正确注油,减速机注油量应该根据不同安装方式来确定。如果传输功率超过减速机的热容量,必须提供外置冷却装置.

减速比:输入转速与输出转速之比。

级数:行星齿轮的套数。一般最大可以达到三级,效率会有所降低。

满载效率:在最大负载情况下(故障停止输出扭矩),减速机的传递效率。

工作寿命:减速机在额定负载下,额定输入转速时的累计工作时间。

额定扭矩:是额定寿命允许的长时间运转的扭矩。当输出转速为100/分,减速机的寿命为平均寿命,超过此值时减速机的平均寿命会减少。当输出扭矩超过两倍时减速机故障。

噪音:单位分贝dBA),此数值实在输入转速3000/分,不带负载,距离减速机1米距离时测量值。

回差:将输入端固定,是输出端顺时针和逆时针方向旋转,当输出端承受正负2%额定扭矩时,减速机输出端由一个微小的角位移,此角位移即为回程间隙。单位是,即一度的1/60

扭矩计算

减速机扭矩=9550×电机功率×速比×使用效率/电机输入转数

计算公式是 T=9549 * P *I*η/ n

P电机的额定(输出)功率单位是千瓦(KW

分母 是额定转速单位是转每分 (r/min) 额定转数一般4p电机1500转(但由于异步电机存在转差的原因,电机达不到1500转。一般计算时取1450

以上公式是减速机的输出扭矩,但是选择电机,要选择减速器承载能力相匹配的电机功率才行,不同速比应选择不同功率的电机,功率过大,会降低减速机的寿命。

常见故障

除图示故障外,由于减速机运行环境恶劣,常会出现磨损、渗漏等故障,最主要的几种是:

1减速机轴承室磨损,其中又包括壳体轴承箱、箱体内孔轴承室、变速箱轴承室的磨损

2减速机齿轮轴轴径磨损,主要磨损部位在轴头、键槽等

3减速机传动轴轴承位磨损

4减速机结合面渗漏

针对磨损问题,企业传统解决办法是补焊或刷镀后机加工修复,但两者均存在一定弊端:补焊高温产生的热应力无法完全消除,易造成材质损伤,导致部件出现弯曲或断裂;而电刷镀受涂层厚度限制,容易剥落,且以上两种方法都是用金属修复金属,无法改变硬对硬的配合关系,在各力综合作用下,仍会造成再次磨损。对一些大的轴承企业更是无法现场解决,多要依赖外协修复。当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法,其具有超强的粘着力,优异的抗压强度等综合性能。应用高分子材料修复,可免拆卸免机加工既无补焊热应力影响,修复厚度也不受限制,同时产品所具有的金属材料不具备的退让性,可吸收设备的冲击震动,避免再次磨损的可能,并大大延长设备部件的使用寿命,为企业节省大量的停机时间,创造巨大的经济价值。

而针对渗漏问题,传统方法需要拆卸并打开减速机后,更换密封垫片或涂抹密封胶,不仅费时费力,而且难以确保密封效果,在运行中还会再次出现泄漏。高分子材料可现场治理渗漏,材料具备的优越的粘着力、耐油性及350%的拉伸度,克服减速机振动造成的影响,很好地为企业解决了减速机渗漏问题。

漏油对策

1减速机漏油的原因分析

1减速机内外产生压力差

减速机运转过程中,运动副摩擦发热以及受环境温度的影响,使减速机温度升高,如果没有透气孔或透气孔堵塞,则机内压力逐渐增加,机内温度越高,与外界的压力差越大,润滑油在压差作用下,从缝隙处漏出。

1减速机结构设计不合理

(1) 检查孔盖板太薄,上紧螺栓后易产生变形,使结合面不平,从接触缝隙漏油。

(2) 减速机制造过程中,铸件未进行退火或时效处理,未消除内应力,必然发生变形,产生间隙,导致泄漏。

(3) 箱体上没有回油槽,润滑油积聚在轴封、端盖、结合面等处,在压差作用下,从间隙处向外漏。

(4) 轴封结构设计不合理。早期的减速机采用油沟、毡圈式轴封结构,组装时使毛毡受压缩产生变形,而将结合面缝隙密封起来。如果轴颈与密封件接触不十分理想,由于毛毡的补偿性能极差,密封在短时间内即失效。油沟上虽有回油孔,但极易堵塞,回油作用难以发挥。

1加油量过多

减速机在运转过程中,油池被搅动得很厉害,润滑油在机内到处飞溅,如果加油量过多,使大量润滑油积聚在轴封、结合面等处,导致泄漏。

1检修工艺不当

在设备检修时,由于结合面上污物清除不彻底,或密封胶选用不当、密封件方向装反、不及时更换密封件等也会引起漏油。

2、治理减速机漏油的对策

2.1 改进透气帽和检查孔盖板

减速机内压大于外界大气压是漏油的主要原因之一,如果设法使机内、机外压力均衡,漏油就可以防止。减速机虽都有透气帽,但透气孔太小,容易被煤粉、油污堵塞,而且每次加油都要打开检查孔盖板,打开一次就增加一次漏油的可能性,使原本不漏的地方也发生泄漏。为此,制作了一种油杯式透气帽,并将原来薄的检查孔盖板改为6 mm厚,将油杯式透气帽焊在盖板上,透气孔直径为6 mm,便于通气,实现了均压,而且加油时从油杯中加油,不用打开检查孔盖板,减少了漏油机会。

2畅流

要使被齿轮甩在轴承上多余的润滑油不在轴封处积聚,必须使多余的润滑油沿一定方向流回油池,即做到畅流。具体的做法是在轴承座的下瓦中心开一个向机内倾斜的回油槽,同时在端盖直口处也开一缺口,缺口正对回油槽,这样多余的润滑油经缺口、回油槽流回油池。

2改进轴封结构

23.1 输出轴为半轴的减速机轴封改进

带式输送机、螺旋卸车机、叶轮给煤机等大多数设备的减速机输出轴为半轴,改造较方便。将减速机解体,拆下联轴器,取出减速机轴封端盖,按照配套的骨架油封尺寸,在原端盖外侧车加工槽,装上骨架油封,带弹簧的一侧向里。回装时,如果端盖距联轴器内侧端面35 mm以上,则可在端盖外侧的轴上装一个备用油封,一旦油封失效,即可取出损坏的油封,将备用油封推入端盖,从而省去了解体减速机、拆连轴器等费时费力的工序。

23.2 输出轴为整轴的减速机轴封改进

整轴传动的减速机输出轴无联轴器,如果按照2.3.1方案改造,工作量太大也不现实。为减少工作量、简化安装程序,设计了一种可剖分式端盖,并对开口式油封进行了尝试。可剖分式端盖外侧车加工槽,装油封时先将弹簧取出,将油封锯断呈开口状,从开口处将油封套在轴上,用粘接剂将开口对接,开口向上,再装上弹簧,推入端盖即可。

2采用新型密封材料

对于减速机静密封点泄漏可采用新型密封材料粘堵。减速机大修时,在接合面、端盖上涂D05硅橡胶密封胶代替早期产品,一般不会出现泄漏。如果减速机运转中静密封点漏油,可用表面工程技术的油面紧急修补剂粘堵,从而达到消除漏油的目的。

2认真执行检修工艺

减速机检修时,要认真执行工艺规程,油封不可装反,唇口不要损伤,外缘不要变形,弹簧不可脱落,结合面要清理干净,密封胶涂抹均匀,加油量不可超过油标尺刻度。

2擦拭

减速机静密封点通过治理,一般是可以达到不渗不漏的,但动密封点由于密封件老化、质量差、装配不当、轴表面粗糙度高等原因,使得个别动密封点仍有微小渗漏,由于工作环境差,煤尘粘到轴上,显得油乎乎一片,所以需要在设备停止运转后,擦拭轴上的油污。

噪音处理

减速机的噪音产生主要是源于传动齿轮的摩擦、振动以及碰撞,如何有效降低及减少噪声,使其更符合环保要求也是国内外一个重点研究课题。

降低减速机运行时的齿轮传动噪声已成为行业内的重要研究课题,国内外不少学者都把齿轮传动中轮齿啮合刚度的变化看成是齿轮动载、振动和噪声的主要因素。用修形的方法,使其动载荷及速度波动减至最小,以达到降低噪声的目的。这种方法在实践中证明是一种较有效的方法。但是用这种方法,工艺上需要有修形设备,广大中、小厂往往无法实施。

经过多年研究,提出了通过优化齿轮参数,如变位系数、齿高系数、压力角、中心距,使啮入冲击速度降至最小,啮出冲击速度与啮入冲击速度的比值处于某一数值范围,减小或避免啮合节圆冲击的齿轮设计方法,也可明显降低减速机齿轮噪声。

安装

1减速机与工作机的联接 减速机直接套装在工作机主轴上,当减速机运转时,作用在减速机箱体上的反力矩,又安装在减速机箱体上的反力矩支架或由其他方法来平衡。机直接相配,另一端与固定支架联接。

2.反力矩支架的安装 反力矩支架应安装在减速机朝向的工作机的那一侧,以减小附加在工作机轴上的弯矩。 反力矩支架与固定支承联接端的轴套使用橡胶等弹性体,以防止发生挠曲并吸收所产生的转矩波动。

3减速机与工作机的安装关系 为了避免工作机主轴挠曲及在减速机轴承上产生附加力,减速机与工作机之间的距离,在不影响正常的工作的条件下应尽量小,其值为5-10mm

正确的安装,使用和维护减速机,是保证机械设备正常运行的重要环节。

安装事项

1.安装减速机时,应重视传动中心轴线对中,其误差不得大于所用联轴器的使用补偿量。对中良好能延长使用寿命,并获得理想的传动效率。

2.在输出轴上安装传动件时,不允许用锤子敲击,通常利用装配夹具和轴端的内螺纹,用螺栓将传动件压入,否则有可能造成减速机内部零件的损坏。最好不采用钢性固定式联轴器,因该类联轴器安装不当,会引起不必要的外加载荷,以致造成轴承的早期损坏,严重时甚至造成输出轴的断裂。

3减速机应牢固地安装在稳定水平的基础或底座上,排油槽的油应能排除,且冷却空气循环流畅。基础不可靠,运转时会引起振动及噪声,并促使轴承及齿轮受损。当传动联接件有突出物或采用齿轮、链轮传动时,应考虑加装防护装置,输出轴上承受较大的径向载荷时,应选用加强型。

4.按规定的安装装置保证工作人员能方便地靠近油标,通气塞、排油塞。安装就位后,应按次序全面检查安装位置的准确性,各紧固件压紧的可靠性,安装后应能灵活转动。减速机采用油池飞溅润滑,在运行前用户需将通气孔的螺塞取下,换上通气塞。按不同的安装位置,并打开油位塞螺钉检查油位线的高度,从油位塞处加油至润滑油从油位塞螺孔溢出为止,拧上油位塞确定无误后,方可进行空载试运转,时间不得少于2小时。运转应平稳,无冲击、振动、杂音及渗漏油现象,发现异常应及时排除。

经过一定时期应再检查油位,以防止机壳可能造成的泄漏,如环境温度过高或过低时,可改变润滑油的牌号。

转向箱概述

转向箱又名换向器、转向器,是一种动力传达机构,是减速机中的一个系列,在工业领域有很广泛的应用。转向箱目前已经实现了标准化和规格多样化。转向箱有单轴、双横轴、单纵轴,双纵轴可选。速比1:11.5:12:12.5:13:14:15:1全部为实际传动比。转向箱可以正反运转,低速或高速传动平稳。转向箱当速比不是1:1时,横轴输入、纵轴输出为减速,纵轴输入、横轴输出为增速。

机壳:高刚性FC-25铸铁铸造;

结构

齿轮:齿轮采用优质高纯净度合金刚20CrMnTiH渗碳淬火,及研磨而成;

主轴:轴类采用合金刚调质、高悬重负荷能力;

轴承:配备重负荷能力的滚锥轴承

油封:双封唇片的油封、兼具防尘及防漏油的能力;

润滑:适当的润滑油使用,可以发挥转向箱的效率,并提高其运转的寿命。

行星减速机

减速机家族中,行星减速机以其体积小,传动效率高,减速范围广,精度高等诸多优点,而被广泛应用于伺服、步进、直流等传动系统中。其作用就是在保证精密传动的前提下,主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。为了更好地帮助广大用户用好行星减速机,本文针对减速机和驱动电机断轴的原因进行了分析,并详细地介绍了如何正确安装行星减速机

 不同心出现的断轴问题

有的用户在设备运行几个月后驱动电机的输出轴断了。为什么减速机把驱动电机的输出轴扭断了?为此我们查看了驱动电机的输出轴横断面,发现与减速机输出轴的横断面几乎完全一样。横断面的外圈较明亮,而越向轴心处断面颜色越暗,最后到轴心处是折断的!图2是横断面的照片。这就充分地说明了造成驱动电机输出轴断轴的主要原因就是电机减速机装配时不同心!

电机减速机间装配时同心度保证的非常好时,电机输出轴承受的仅仅是转动力,运转时也会很平滑。然而不同心时,输出轴要承受来自于减速机输入端的径向力,这个径向力长期作用将会使电机输出轴被迫弯曲,而且弯曲的方向随着输出轴转动不断变化。输出轴每转动一周,横向力的方向变化360度。如果同心度的误差较大时,该径向力使电机输出轴温度升高,其金属结构不断被破坏,最后该径向力将会超出电机输出轴所能承受的径向力,最后导致驱动电机输出轴折断。当同心度的误差越大时,驱动电机输出轴折断的时间越短。在驱动电机输出轴折断的同时,减速机输入端同样也会承受来自于电机面的径向力,如果这个径向力同时超出了二者所能承受的最大径向负荷的话,其结果也会导致减速机输入端产生变形甚至断裂。因此,在装配时保证同心度至关重要!

直观上讲,如果电机轴和减速机输入端同心,那么电机减速机间的配合就会很紧密,它们之间的接触面紧紧相连,而装配时如果不同心,那么它们间的接触面之间就会有间隙。图3中左面的图表示电机减速机间的装配很好,而右图表示装配不好,电机轴和减速机输入端不同心。

同样,减速机的输出轴也有折断或弯曲现象发生,其原因与驱动电机的断轴原因相同。但减速机的出力是驱动电机出力和减速比之积,相对于电机来讲出力更大,故减速机输出轴更易被折断。因此,用户在使用减速机时,对其输出端装配同心度的保证也应十分注意!

 减速机出力太小出现的断轴问题

除了由于减速机输出端装配同心度不好,而造成的减速机断轴以外,减速机的输出轴如果折断,不外乎以下几点原因。

首先,错误的选型致使所配减速机出力不够。有些用户在选型时,误认为只要所选减速机的额定输出扭矩满足工作要求就可以了,其实不然,一是所配电机额定输出扭矩乘上减速比,得到的数值原则上要小于产品样本提供的相近减速机的额定输出扭矩,二是同时还要考虑其驱动电机的过载能力及实际中所需最大工作扭矩。理论上,用户所需最大工作扭矩一定要小于减速机额定输出扭矩2倍。尤其是有些应用场合必须严格遵守这一准则,这不仅是对减速机里面齿轮的保护,更主要的是避免减速机的输出轴就被扭断。这主要是因为,如果设备安装有问题,减速机的输出轴及其负载被卡住了,这时驱动电机的过载能力依然会使其不断加大出力,进而,可能使减速机的输出轴承受的力超过其额定输出扭矩2倍而扭断减速机的输出轴。

其次,在加速和减速的过程中,减速机输出轴所乘受瞬间的扭矩如果超过了其额定输出扭矩2倍,并且这种加速和减速又过于频繁,那么最终也会使减速机断轴。考虑到这种情况出现的较少,故这里不再进一步介绍。

 减速机的正确安装

第一步是安装前确认电机减速机是否完好无损,并且严格检查电机减速机相连接的各部位尺寸是否匹配,这里是电机的定位凸台、输入轴与减速机凹槽等尺寸及配合公差。

第二步是旋下减速机法兰外侧防尘孔上的螺钉,调整PCS系统夹紧环使其侧孔与防尘孔对齐,插入内六角旋紧。之后,取走电机轴键。

第三步是将电机减速机自然连接。连接时必须保证减速机输出轴与电机输入轴同心度一致,且二者外侧法兰平行。如同心度不一致,会导致电机轴折断或减速机齿轮磨损。

另外,在安装时,严禁用铁锤等击打,防止轴向力或径向力过大损坏轴承或齿轮。一定要将安装螺栓旋紧之后再旋紧紧力螺栓。安装前,将电机输入轴、定位凸台及减速机连接部位的防锈油用汽油或锌钠水擦拭净。其目的是保证连接的紧密性及运转的灵活性,并且防止不必要的磨损。在电机减速机连接前,请先将电机轴键槽与紧力螺栓垂直。为保证受力均匀,请先将任意对角位置的安装螺栓旋上,但不要旋紧,再旋上另外两个对角位置的安装螺栓最后逐个旋紧四个安装螺栓。最后,旋紧紧力螺栓。所有紧力螺栓均需用力矩扳手按标明的固定扭力矩数据进行固定和检查。直角减速机的相关数据与同型号直线减速机并不完全相同,还请使用者注意。*减速机与机械设备间的正确安装类同减速机与驱动电机间的正确安装。关键是要必须保证减速机输出轴与所驱动部分轴同心度一致。

摆线针轮减速机

特点:

1.高速比和高效率单级传动,就能达到187的减速比,效率在90%以上,如果采用多级传动,减速比更大。

2.结构紧凑体积小由于采用了行星传动原理,输入轴输出轴在同一轴心线上,使其机型获得尽可能小的尺寸。

3.运转平稳噪声低摆线针齿啮合齿数较多,重叠系数大以及具有机件平衡的机理,使振动和嗓声限制在最小程度。

4使用可靠、寿命长因主要零件采用高碳铬钢材料,经淬火处理HRC5862)获得高强度,并且,部分传动接触采用了滚动摩擦,所以经久耐用寿命长。

5.设计合理,维修方便,容易分解安装,最少零件个数以及简单的润滑,使摆线针轮减速机深受用户的信赖。

三、型号

1B系列摆线针轮减速机

BW底脚式卧装双轴摆线针轮减速机

BL法兰式立装双轴摆线针轮速机

BWY底脚卧装专用电动机直联型摆线针轮减速机

BLY法兰式立装专用电动机直联型摆线针轮减速机

BWD底脚式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机

BLD法兰式立装普通电动机直联型摆线针轮减速机

2X系列摆线针轮减速机

XW底脚式卧装双轴摆线针轮减速机

XL法兰式立装双轴摆线针轮减速机

XWD底脚式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机

XLD法兰式立装普通电动机直联型摆线针轮减速机

XWD底脚式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机

XLY法兰式立装专用电动机直联型摆线针轮减速机

B系列单级机型有:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 120 150 180 220 270 330 390 450 550 650 12 15 18 22 27 33 39 45 55 65

X系列单级机型有:X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11


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