减速机高速轴齿轮断齿问题的处理.pdf

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1、减速机高速轴齿轮断齿问题的处理唐山中浩化工有限公司(河北100049)邵斌【摘要】搅拌反应釜运行过程中产生的交变载荷对减速机高速轴齿轮造成冲击，利用弹性联轴器对两轴之间相对偏移的补偿作用，缓解了交变载荷对减速机的影响，在取得了预期效果的同时，降低了系统运行成本，提高了系统的稳定性和可靠性。【关键词】减速机搅拌器联轴器齿轮一、前言减速机用于原动机和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递转矩的作用。在现代机械中应用极为广泛。减速机是国民经济诸多领域的机械传动装置，服务领域涉及冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利

2、、电力、工程机械及石化等行业。本文所述减速机用于化工生产中的反应搅拌釜。减速机为立式平行轴双级圆柱齿轮减速机，速}=Li=19．3，输出转矩兀为3921N·m。搅拌器为锚式搅拌器，起动转矩疋为7640N·m。采用5～100Hz变频电动机，转速为l470dmin。二．问题发现搅拌器在安装投用初期能正常平稳工作。在运行约5个月后，接连出现不明原因的异响。引起减速机异响的因素很多，如设计、制造、安装、运行以及检修等。经检查，异响来自减速机输入端，在排除了常见的可能因素后，决定对减速机输入端拆解检查。检查结果如下

3、：2)。1)一级减速大齿轮打齿(见图1)。2)高速轴小齿轮磨损出台，高速轴有拉伤(见图3)高速轴轴承室磨损变大。图1损坏的一级减速大齿轮图2损坏的一级减速小齿轮三，问题分析1．使用工况该减速机应用于立式反应搅拌釜，采用锚式搅拌嬲伽罢用竺麓i532015年WWWetyjxcom第9期M叭G、薹就耐扰．伽腮蕊通&Z¨纪讪游卯万w、矾石油／化I通用机械●∽，?，7，’ettl07Ulllll&(1hemi(’“／Imlu,、tt。l器，搅拌特性为中高黏度液体混合、传热反应。在生产过程中根据物料进量、反应器内温度

4、、反应器内压力等随时调整搅拌转速。由于工艺上的需要，搅拌过程为不稳定状态，存在交变载荷。2．机械结构减速机为立式安装，自上而下分别为电动机、减速机、机架、搅拌器，如图3所示。电动机输出轴通过套筒式联轴器与减速机输入轴直接相联，实际是电动机输出轴插入中空的减速机输入轴并用卡环夹紧的方式，属于套筒联轴器的一个变形，是刚性连接。减速机输出轴通过梅花形弹性联轴器与搅拌轴相连。图3减速机安装示意套筒联轴器的结构简单，制造方便，成本较低，径向尺寸小，但装拆不方便，需使轴作轴向移动。适用于低速、轻载、无冲击载荷及工况平

5、稳的两轴之间的联接。最大工作转速一般不超过250r／min。套筒联轴器不具备轴向、径向和角向补偿性能。套筒式联轴器属于刚性联轴器，属于刚性联轴器的还有夹壳联轴器和凸缘联轴器等。工艺生产的特点决定了搅拌过程中必然会产生交变载荷，生产过程是一个不稳定过程。设计人员在联轴器选型的过程中显然也注意到了这个问题，因此在搅拌轴与减速机输出轴之间选用了梅花形弹性联轴器。梅花形弹性联轴器的弹性元件近似梅花状，该联轴器具有补偿两轴相对偏移、减振、缓冲性能，径向尺寸小、结构简单不用润滑、承载能力高、维护方便、更换弹性元件需轴

6、向移动，适用于联接同轴线、起动频繁、正反转变化、中速、中等转矩等传动轴系和要求工作可靠性高的工作部件。梅花形弹性联轴器具有很好的平衡性能和适用于高转速应用(最高转速可达30000r／min)的能力，但不能处理很大的偏差，尤其是轴向偏差。较大的54然慧黑：Ⅲ年嬲偏心和偏角会产生比其他伺服联轴器大的轴承负荷。搅拌轴上的交变载荷虽然通过梅花形弹性联轴器进行了平衡，但是事实证明这是不够的，由于微小的交变载荷的传递导致减速机输入轴轴承在连续运转之后出现轴承室磨损变大，进而使减速机一级减速齿轮在啮合的过程中出现受力不

7、均匀，随着时间的累积最终导致一级减速大齿轮打齿事故的发生。拆解过程中还发现高速轴轴承出现润滑脂不足的现象，该处轴承型号为6314Z，因该轴承有侧面端盖，只需在安装时一次性加入足量的润滑脂，也因此轴承位置并没有预留加油孔，轴承缺油也加速了事故的发生。四、解决方案既然问题是由交变载荷的传递引起，解决方案就是缓解交变载荷对设备本体的影响。因刚性联轴器无法补偿生产过程中传递的交变载荷，所以需要对高速轴联轴器进行重新选型。经过与减速机生产厂家的沟通，决定将电动机与减速机输入轴之间的刚性联轴器改为梅花形弹性联轴器。改

8、为弹性联轴器后电动机与减速机之间的空间需要加大以满足安装联轴器的需要，同时在设备使用现场应有足够的安装空间以适应这种改进。改进后，搅拌过程中产生的交变载荷大部分由搅拌轴与减速机之间的梅花形联轴器抵消，剩下的一小部分由电动机与减速机之间的弹性联轴器抵消，有效地改善了减速机的运行环境。五．实施效果通过减速机前后两处弹性联轴器的保护，有效缓解了不平衡载荷对减速机以及电动机的冲击，稳定了工艺生产，改进后设备能持续平稳运行，没有再发生断