冉學（xué）平（píng）¹，馬海（hǎi）軍²，馮雪科¹，劉勇¹，賴豆易¹，楊建平²，陳妍伶²

(1.成都名辰傳動設備有限公司；2.四川理工技師學院)

引言

隨著（zhe）時代的發展和進步，減速機的應（yīng）用越來越普遍，減速機在幾乎所（suǒ）有重工業（yè）都有著廣泛的應用。建材行業大型減速機的維修，特別是生料立磨減速機、輥壓機行星減速機、管磨機同軸雙分流式中（zhōng）心傳動減速機等的維修（xiū），技術含量高、維修難（nán）度（dù）大、檢修周期長，如（rú）若不慎就會（huì）釀成大錯。

減速（sù）機的改善性維修區別於傳統的減速機維修（xiū），傳統（tǒng）減速機（jī）維修通常就是對於損壞（huài）零件按照原圖進行（háng）新（xīn）造換新或者原件按照相關標準（zhǔn）進（jìn）行（háng）修複處理，並未結合減速機使用（yòng）工況，從整體結構配合、設計強（qiáng）度及疲勞壽命、零部件具體細節結（jié）構設（shè）計及製造工藝等諸多方麵去分（fèn）析減速機損壞的根本原因。改善性維修不（bú）僅要（yào）更換或修複損（sǔn）壞零部（bù）件，而且要去分析減速機損壞（huài）的真（zhēn）正原因（yīn），並找到克服故障的完善解決方（fāng）案，隻有找到真正原因並對其進行優（yōu）化改進，才能解決根（gēn）本問題。本文通過剖析幾個典型減速（sù）機改善性維修（xiū）案例，對減速機的維修注意事項及（jí）技術保證措施進行總結。

01　減速（sù）機改善性（xìng）維修案例分析

1.1 福建三明南方220立磨減速機的改善性維修

1.1.1故（gù）障概況

福建三明（míng）南方水泥5 000 t/d水泥生產線配置兩台220立磨減速機，運行5年後，2號立（lì）磨減速機平行級齒輪（lún）副開（kāi）始斷（duàn）齒。找（zhǎo）原（yuán）廠家（jiā）進行了三次維修，每次維修後都會出現相同故障，甚至在使用2個月後平行（háng）級齒輪軸出現明顯剝（bāo）落凹坑（kēng）（深達5 mm以上），平行級大齒輪也不例外，見圖1。

圖1 齒輪剝（bāo）落凹（āo）坑

總體上講，自第一次維修後，該減速機大（dà）概使用10個月左右就會斷齒趴窩，故障會如期上（shàng）演。

1.1.2原因分析

查閱（yuè）這台減速機多年使用情況和多次維修台（tái）賬，並參考原廠家的生產組織模式，筆者分析得出前5年好用而後麵（miàn）每次（cì）維修後短期內二級齒（chǐ）輪副偏載都會斷（duàn）齒（chǐ）的根本原因。

原廠家箱（xiāng）體及（jí）行星架基本都是外協加（jiā）工。首次新裝機時，原廠家裝配減速（sù）機時發現二級齒輪副齧合不好，要解決這個問題有兩個可行性方案：

方案一，箱體及軸承座軸承包容孔重新（xīn）堆焊起來，消除焊（hàn）接應力後重新精加工（gōng）；

方案二，將二級齒輪軸或者二（èr）級大（dà）齒輪沿齒寬方向修一條（tiáo）曲線消除齒輪（lún）副偏載（zǎi）以匹配不合格箱（xiāng）體。

由於箱體返廠維（wéi）修（xiū）時間周期長，成本高，顯然原廠家采用了第二種處理方案，即沿二級齒輪軸齒寬方向修形（從上至下修一（yī）條曲線），以非標齒輪軸來匹配不合格箱體，但齒寬方向修形曲線不是很完美，所以用了不到5年（nián）出現了故障（即二級齒輪軸和（hé）二級大齒輪（lún）斷齒）。

後麵多次維修時，承修單位（原廠及另一品牌廠家（jiā））都用原廠家（jiā）標準圖紙製造的新齒輪裝上去，這樣齒輪（lún）副與箱（xiāng）體就更加不匹配，致使二級齒輪副偏載更加嚴重，導致使用（yòng）不到3個月二級（jí）齒（chǐ）輪副（fù）就會開始剝落，使用不到1年就會斷齒。

該減速機損壞雖然直接現象是平行級齒輪（lún）副斷（duàn）齒（chǐ），但真正原因並不是齒輪本身問題，而是箱體軸承孔（kǒng）和軸承座軸承孔（kǒng）錯位，上下檔軸承（chéng）孔傾斜，不在同一直線上。產生的根源是箱體製造的兩道工序顛倒了，即將鑽、鉸箱體與軸承座之間定位圓柱銷孔並配（pèi）置圓柱銷的工序與精鏜箱體與軸承座上包容孔的工序搞（gǎo）反了，導致（zhì）箱體軸承孔和軸（zhóu）承座軸承孔錯位。

1.1.3 改善性維修方案

公司從箱體製造（zào）工藝上（shàng）去解決問題，在（zài）現場通過采用旋轉（zhuǎn）軸承座的方式找回了箱體與軸承座的理想位（wèi）置。具體判斷依據（jù）為：輪齒齧（niè）合著色法，檢查（chá）大（dà）錐齒輪和平行級大齒輪，分別觀察其（qí）齧合（hé）一周的若（ruò）幹個區域，如果其齒高方（fāng）向（xiàng）及齒寬方（fāng）向都沒有明顯變化且都在理想的接觸位置，就證明箱（xiāng）體（tǐ）恢（huī）複到了最佳（jiā）理想狀態。然後在現場（chǎng）鑽、鉸箱體與軸承座之間的定位（wèi）圓柱（zhù）銷孔，再根據銷（xiāo）孔尺寸配做（zuò）定位銷。

1.1.4  改善性（xìng）維修效果

維修運行3月後，筆者回訪時拍攝齒輪（lún）齧合情（qíng）況（見圖2），由圖2可見，二級齒輪副齧合非常完美：從齒頂到（dào）齒根，從齒輪上端到下端，都幾乎100%接觸。

圖2 維修後回訪時齒輪齧合情況

1.2 安福南方250立磨減速（sù）機改善性維修案例分析

1.2.1故障概況（kuàng）

江西安福南方250立磨減速機新機使用8個月就出（chū）現了故障：鼓形齒（chǐ）軸軸頭扭斷，具體見圖3。返廠修複3次，每（měi）次使用4個月左右就出現相（xiàng）同故障。

圖3 鼓形齒軸軸頭扭斷

1.2.2原因（yīn）分析

廠家在設計鼓形齒（chǐ）軸時，由於考慮不周，導致支撐銷安裝孔孔底與鼓形齒下端麵重合。鼓形齒下端麵屬高（gāo）應力截麵（高危截麵（miàn）），鑽（zuàn）孔深度到了鼓形齒（chǐ）下端麵（miàn）處（見圖4），鑽頭（tóu）留下的（de）尖角會產生若幹倍的應力集中，當應力超過材料持久壽命的應力極限（xiàn）值時，鼓（gǔ）形齒軸很快就會扭斷。

圖4 維修前支撐銷安裝孔

1.2.3改善維修方案

（1）將（jiāng）支撐銷安裝孔（kǒng）深度改淺，明顯地錯開高應（yīng）力截麵，避免應力集（jí）中，具體結（jié）構見圖5。

圖5 維修改進後支撐銷安裝孔

（2）用鏜床把鑽（zuàn）頭鑽孔留（liú）下的尖角扣平，徹底消除高度應力集（jí）中因素。

1.2.4改（gǎi）善性維修效果

2017年年底，該（gāi）減速機經改善性維修後投入使用，至今運行穩定，未（wèi）見異常。

1.3 銅（tóng）川聲威進口B4DH13A提升機減速機維修案例分析

1.3.1故障概況（kuàng）

該提升機結構為雙（shuāng）驅結構型式（shì），即兩台相（xiàng）同的減速機（jī）一左一（yī）右一起驅動同一台提升機。這兩台（tái）減速機安全運轉七八年後，其中一（yī）台（tái）減速機經常發（fā）生輸（shū）出級（jí）齒輪（lún）副斷齒，輸出軸兩端滿圓柱滾子軸承擋肩撇斷事（shì）故。原廠家修複了幾次，每（měi）次（cì）修複後，短時（shí）間出現點蝕剝落，兩個月內輸出級齒輪副就斷齒，見（jiàn）圖6。

圖6 齒（chǐ）輪斷齒（chǐ）情況（kuàng）

1.3.2原因分（fèn）析

減速機（jī）安（ān）全運轉七八年後才出現這個（gè）故障，說明減速機製造時並沒有嚴重的問題。既然每次維修（xiū）後兩個月之內減速機會斷齒，問題（tí）出在習慣（guàn）性錯誤（wù）上的可能比較大，比如安裝調試。

現場檢測後分析認為，真正原因確（què）實（shí）出在安裝上：減（jiǎn）速機輸出軸（zhóu）內孔（kǒng）和提升機軸頭的配合間隙設（shè）計得很小（這樣才能保證（zhèng）正常安全使用），這樣一來，安裝時調整減速機輸出空心軸和提升機軸頭軸心線同軸度的難（nán）度（dù）較大，需要耐心、經驗及技巧。由於間（jiān）隙太小，安裝人員為了完成安裝任務，對提升機軸頭及減速機輸出軸內孔進（jìn）行打磨，使其配合間隙變大（實測（cè）配合間隙接近（jìn）0.7 mm，遠遠大於設計值）。

1.3.3改（gǎi）善維修方案

根據現場（chǎng）觀察得到齒（chǐ）輪副偏載情（qíng）況，結合我們減速機（jī）維（wéi）修經驗，在輸出齒輪軸上設計一條與之匹配的齒向修形（xíng）曲線，見圖7，以調整、改善齒輪副齒寬方向的偏載情況。為了解決輸出軸滿圓柱滾子軸（zhóu）承擋肩撇斷問題，我（wǒ）們把輸出軸組件軸向間隙放大到2 mm，問題迎刃而解。

圖7 輸出齒輪軸（zhóu）齒向修形

針對（duì）減速機空心軸與（yǔ）提升機軸頭配合間隙超大，提升機軸頭會通過平鍵擰著減速機“跳舞”的問題，我們采用特種材料進行填充修複。

1.3.4改善性維修效果

維修（xiū）後，減速（sù）機使用效（xiào）果良好。使用半年後客戶（hù）反饋（kuì），該齒輪副齧（niè）合依然（rán）非常完美，沒有一點偏載跡象。

02　減速機的維修注（zhù）意事項及技術保證措施（shī）

對（duì）於減速機檢修（xiū）來說，除了備件質量把關及進口軸承真偽（wěi）鑒別之外（wài），最為關（guān）鍵的就是產品裝配：包（bāo）括裝配清潔度、均載調整、定位調整以及規範的檢修程序與方法等。

2.1 備件（jiàn）質量及真偽（wěi）鑒別與（yǔ）把關

作為高精重載（zǎi）減速機專業（yè）維修單位，必須具備零部件質量把控及進口軸承真偽的能力，不（bú）然整機的可靠性及功能很難正常發揮。對於進口軸承，通過產品包裝（zhuāng）、產品外觀、軸承遊隙以及各大品牌所用防鏽油顏色、氣味、用量以及包裝材料（liào）、顏色等觀察檢測，鑒別軸承真偽（wěi），若查出軸承是（shì）高仿軸承，及時（shí）通知（zhī）業主進行更換，避免損失（shī），保證維修質量（liàng）和備件質量。

通過產品（pǐn）硬度初步（bù）檢測；關（guān）基件（關鍵基礎零部件（jiàn））高應力區域滲透（tòu）及（jí）磁粉探傷檢測，檢查零件高應力區域是否有裂紋（wén）顯示（shì），如軸類零件圓弧過渡區域、齒麵及齒根、齒輪高應力輪緣部位、行（háng）星齒（chǐ）輪內孔、退刀槽等（děng）應力集中部位（wèi）。

若發現存在（zài）微（wēi）裂（liè）紋，應及時進行備件調換或現（xiàn）場根據實際情況應急處理，為業主挽回損（sǔn）失。備件的質量檢驗及軸承真偽鑒別是檢修的重要步驟，是基礎，不能省略，不（bú）然難以保證維修質量和設備壽（shòu）命，給生（shēng）產造（zào）成嚴重損失。同時也要具備舊件的鑒（jiàn）別能力，能用的備 件盡量保留下來，避免浪費。

2.2 減速機的清潔度

減速機是非常精密的關鍵設備，裝配清潔度與（yǔ）零（líng）部件的潔淨對於保證維修質（zhì）量十分重要。同時也隻（zhī）有把零部件清洗幹淨，才能從（cóng）中檢查出零部件的細微缺陷等（děng）。減速機由於工作時（shí）旋轉摩（mó）擦，內部（bù）油溫升高後會把死角的淤泥（ní）融化，如（rú）果清潔度不保證，融化後的淤泥中（zhōng）聚集的硬（yìng）質雜質會被油液帶入齒輪齧合（hé）區及軸（zhóu）承滾道內，會導致災難性事故。同時一（yī）些（xiē）細（xì）小（xiǎo）雜質混入油中，還會導致微粒磨損等，造（zào）成減速機壽（shòu）命縮短甚至早期損壞。

2.3 減速機的均載調整

大（dà）型減速機的均載包括兩（liǎng）方麵的內容，一是輪齒在全齒寬方向，各接觸部（bù）位受力（lì）基本均等，這樣（yàng）才能避免因局部過（guò）載導致減速機早期損壞；對於功率分流輪係來說，均載照樣重要，比如立磨減速機的行星齒輪，幾個齒輪同步（bù）負（fù）載，若（ruò）各個齒輪負載不均，就會出現齒輪間（jiān）偏載而早期損壞斷齒等（děng）事故，通過碎塊擠壓，造成整機癱瘓；還有同軸分流式大型減速機，若左、右兩側齒輪負載不均，也會引起斷軸、斷（duàn）齒（chǐ）及軸（zhóu）承早期損（sǔn）壞造成減速機趴窩（wō）等惡性事故。

2.4 減速機的裝配定位

減速機裝配時的 定位包（bāo）括的內容比較多（duō），比（bǐ）如軸承在機體裏的定位（wèi）、軸承在軸上的軸向定位、軸與軸之間的配合定位、減速機與（yǔ）連接設（shè）備的定位（原動（dòng）機及（jí）工作機械）等（děng），定位的方法也多（duō）種多樣，有內、外止口定位、軸（zhóu）肩定位、鎖緊定位等。從方向（xiàng）上說有（yǒu）軸向（xiàng）定位、徑向定位，若軸向定位不（bú）牢，會產生軸向竄動；若徑向定（dìng）位（wèi）不好（hǎo），軸係的中心距就會不穩定，比如軸承外圈與機體包容孔存在較大間隙（xì），軸承內圈與軸間隙大，都會造成不穩定運行、負載波動等，異常磨損導致減速機產生早（zǎo）期事故。

2.5 規範的檢修程序與方法

為了做好（hǎo）大型減速機的維修，更好地為客戶服務，我們通過（guò）多年在（zài）對國內外各廠家各型減速機維修中總結出一整（zhěng）套完（wán）整的檢修方法及操作規（guī）程，並專業化、規範化、製（zhì）度化運行，業績遍布水泥、鋼鐵、鋁業（yè）、電力等各個行業，受到了多方麵的（de）關注（zhù）與好評。 

我們通常（cháng）的檢修程序是：首先到（dào）使用廠家對設備運行狀態及維修檔案進行全方位（wèi）摸底診斷，判定減速機的運行（háng）狀態（tài），再根據運（yùn）行狀態製定檢修維護保養方案，並與甲方溝通交流，達成統一意見，提出檢修重點、關鍵卡控項以及質量保證措施等。

03　結束語

針對減速機維修的傳（chuán）統方法（哪（nǎ）個（gè）零件壞了換（huàn）哪個（gè）），提出了（le）改善性維修理念。以3個減速機故障（zhàng）案例，從整體結構配合、設計強度及疲勞壽命、零部件具體（tǐ）細節結構設計及製造工藝等諸多方麵去分析減速機損壞的根本原因，不僅要更換（huàn）或修複損壞的（de）零部件，還要剖析減速機損壞的真正原因，找到克服故障的（de）解決方案，提出維修注意（yì）事項以及技術保（bǎo）證措（cuò）施，達到改（gǎi）善性維修的目的。本文經驗可為減速（sù）機更精準、高效的改善性維修服務工作提供借鑒。

來源：《新世（shì）紀水泥（ní）導（dǎo）報》

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