901A天線減速器預(yù)防性維護(hù)研究

李佳興，汪新飛，王建明

(中國(guó)人民解放軍61112部隊(duì)，黑龍江牡丹江157000)

齒輪減速器是傳遞動(dòng)力并將電機(jī)的高轉(zhuǎn)速降為低轉(zhuǎn)速的減速傳動(dòng)裝置。減速器不是最頻發(fā)故障的部件，但卻是可導(dǎo)致停機(jī)時(shí)間最長(zhǎng)的部件。如減速器發(fā)生故障，將影響天線運(yùn)行的可靠性，甚至造成天線無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。通常天線基座空間狹小，維護(hù)費(fèi)時(shí)，當(dāng)減速器軸承、齒輪損壞時(shí)，需要在狹小的空間內(nèi)，利用螺桿等工具拆卸箱體才能更換。更換軸承、齒輪所花的人工等相關(guān)費(fèi)用可能需要所更換零件的數(shù)十倍，耗時(shí)也更長(zhǎng)。因而延長(zhǎng)減速器相關(guān)零部件使用壽命、降低維修成本、保障衛(wèi)星天線正常工作十分重要。

1 減速器典型故障分析

衛(wèi)星接收天線減速器主要組成部分為箱體、齒輪、軸承和軸，其中任何一部分失效都會(huì)引起減速器故障。

1.1 齒輪失效

作為減速器的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，齒輪的失效無(wú)疑將直接導(dǎo)致減速器失效，以至減速器無(wú)法工作，動(dòng)力無(wú)法傳輸?shù)綀?zhí)行機(jī)構(gòu)，從而影響接收衛(wèi)星信號(hào)過(guò)程中，對(duì)俯仰、方位等角度的調(diào)節(jié)，進(jìn)而影響信號(hào)的接收。常見的齒輪失效主要有以下幾種形式。

1.1.1 齒面機(jī)械磨損

齒面機(jī)械磨損是由于污物、金屬屑末、塵埃和砂粒等進(jìn)入齒輪的工作表面所引起的，還與潤(rùn)滑不良有關(guān)。當(dāng)操作不當(dāng)產(chǎn)生沖擊時(shí)，會(huì)加速齒面的磨損，它使齒廓形狀不準(zhǔn)，從而產(chǎn)生或加大振動(dòng)沖擊，最終可導(dǎo)致齒輪的折斷。

1.1.2 齒面腐蝕

齒面腐蝕是由于所用潤(rùn)滑脂失效或其他腐蝕性雜質(zhì)進(jìn)入齒面造成化學(xué)腐蝕，出現(xiàn)銹班、點(diǎn)蝕。從而引發(fā)齒輪的失效。

1.1.3 齒的斷裂

斷裂分為疲勞斷裂和過(guò)載斷裂兩種情況。工作中齒根截面受彎矩最大，且根部有較大的應(yīng)力集中，是危險(xiǎn)斷面。當(dāng)負(fù)荷超過(guò)一定值或在循環(huán)載荷時(shí)，齒根部就會(huì)產(chǎn)生裂紋、斷裂。

1.2 軸承失效

作為減速器的一部分，軸承主要作用是減小摩擦，同時(shí)軸承也影響著軸對(duì)中性以及齒輪的嚙合。軸承的失效會(huì)引起一系列的連鎖反應(yīng)，從而導(dǎo)致減速器失效。天線軸承的失效主要有以下幾種形式。

1.2.1 磨損失效

由于超負(fù)荷工作或潤(rùn)滑不良造成軸承滾道滾動(dòng)體、保持架、內(nèi)孔和軸頸的非正常磨損以及軸承精度超差，從而引起振動(dòng)和軸承失效。

1.2.2 疲勞失效

軸承的強(qiáng)迫安裝和潤(rùn)滑不良，使?jié)L動(dòng)體及滾道表面在交變載荷作用下加速疲勞剝落，進(jìn)而造成軸承失效。

1.2.3 腐蝕失效

由于沒(méi)有及時(shí)更換失效或變質(zhì)潤(rùn)滑脂造成軸承表面化學(xué)腐蝕，在表面產(chǎn)生銹蝕，從而引發(fā)軸承的失效。

2 預(yù)防性維護(hù)策略

預(yù)防性維護(hù)是為消除設(shè)備失效原因而制訂的措施，從預(yù)防學(xué)的角度出發(fā)，可以早期發(fā)現(xiàn)和早期處置設(shè)備的異狀。結(jié)合減速器常出現(xiàn)的故障原因以及黑龍江等寒區(qū)的特定氣候條件，提出預(yù)防性維護(hù)的要點(diǎn)，以增加天線減速器的使用壽命，減少故障發(fā)生的頻率。

2.1 確保軸的對(duì)中性

減速器軸承孔中心線與軸中心線的不對(duì)稱會(huì)使?jié)L動(dòng)體脫離正常滾道，從而引起軸承同軸度及各孔位置度產(chǎn)生誤差，傳動(dòng)軸出現(xiàn)彎曲變形，同時(shí)導(dǎo)致齒輪嚙合不良，甚至由于齒輪不能正確嚙合造成齒輪斷裂。在安裝軸承時(shí)應(yīng)避免對(duì)內(nèi)外座圈用過(guò)大的力敲擊，防止座圈被滾動(dòng)體壓出凹痕，多次沖擊后產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕。減速器中的大齒輪必須安裝在與之嚙合的小齒輪中間，不能左右偏移，以保證其傳動(dòng)平穩(wěn)。調(diào)整圓錐滾子軸承的游隙在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，防止軸竄動(dòng)引起工作中軸線偏擺及齒輪部分嚙合。

2.2 削弱震動(dòng)的影響

在實(shí)際工作中，減速器完全沒(méi)有震動(dòng)是不可能的，螺栓松動(dòng)、聯(lián)接螺栓沒(méi)有擰緊的情況時(shí)有發(fā)生。通常會(huì)在螺栓上采用雙螺帽或彈簧墊圈，以防止松動(dòng)，維護(hù)時(shí)必須注意還原。要定期更換軸承，軸承磨損，會(huì)出現(xiàn)走內(nèi)圓或走外圓等問(wèn)題，也會(huì)引起減速器發(fā)生震動(dòng)，應(yīng)經(jīng)常檢查，必要時(shí)更換軸承，以減少減速器震動(dòng)的發(fā)生。

2.3 做好潤(rùn)滑工作

機(jī)械類型故障是天線減速器故障的主要形式，潤(rùn)滑相關(guān)的機(jī)械類故障比例占到一半。設(shè)備潤(rùn)滑，特別是齒輪箱的潤(rùn)滑質(zhì)量直接關(guān)系到天線整體運(yùn)行的可靠性，良好的潤(rùn)滑是保證齒輪減速器正常工作的必要條件。良好的潤(rùn)滑是延長(zhǎng)軸承壽命、保證齒輪正確嚙合的重要因素。在潤(rùn)滑脂的使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):第一，選用符合標(biāo)準(zhǔn)的潤(rùn)滑脂。一定要選擇規(guī)定標(biāo)號(hào)的潤(rùn)滑脂，如果黏度過(guò)大，會(huì)增加運(yùn)行阻力。另外，還要注意防止?jié)櫥煊谩５诙?，及時(shí)做好換季維護(hù)。黑龍江等寒區(qū)一年中氣候差異比較大，做好換季維護(hù)非常重要，尤其是潤(rùn)滑脂的選擇，要根據(jù)溫度特點(diǎn)，選擇合適的潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑，防止低溫下潤(rùn)滑脂失效，無(wú)法對(duì)軸承、齒輪進(jìn)行潤(rùn)滑。同時(shí)，在冬季選擇抗水性好的潤(rùn)滑脂，可以減輕冷凝水對(duì)減速器造成損害。

2.4 做好防銹蝕維護(hù)

在黑龍江等寒帶地區(qū)，由于減速箱內(nèi)外溫差的原因，在減速箱內(nèi)部易形成冷凝水，冷凝水引起銹蝕，從而引發(fā)軸承、齒輪失效，已經(jīng)成為冬季天線減速器失效的主要形式。為預(yù)防此類現(xiàn)象的發(fā)生，主要應(yīng)做到以下兩點(diǎn):第一，維持適當(dāng)?shù)臏夭?，由于減速箱密封性的固有缺陷，無(wú)法通過(guò)內(nèi)部空氣解決冷凝水這一現(xiàn)象，我們只能通過(guò)最大限度地縮小減速箱內(nèi)外溫差的方法來(lái)減少冷凝水的產(chǎn)生，常見的方法有在基座內(nèi)添加電暖氣，以及利用電熱管維持減速箱箱體的溫度。第二，定期檢查箱體內(nèi)情況。應(yīng)結(jié)合氣候特點(diǎn)，在冬季定期打開軸承蓋，觀察內(nèi)部情況，及時(shí)對(duì)內(nèi)部產(chǎn)生的冷凝水排除，避免長(zhǎng)時(shí)間堆積，產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象。

3 故障預(yù)判與排查方法

作為天線減速器維護(hù)保養(yǎng)的一項(xiàng)內(nèi)容，故障判斷與排查也是預(yù)防性維護(hù)的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，通過(guò)定期的檢查，可以提早發(fā)現(xiàn)減速器運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，進(jìn)一步提高減速器運(yùn)行的可靠性，一般情況下，可采用“監(jiān)”、“聽”、“看”、“摸”的方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的排查。

4 結(jié)語(yǔ)

做好天線減速器預(yù)防性維護(hù)工作，是減少其故障率、增加運(yùn)行可靠性的基礎(chǔ)。關(guān)鍵是如何制訂出切實(shí)可行的預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃，采取有效的維護(hù)手段，并且在天線運(yùn)行時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)，從而將容易被忽視的減速器維護(hù)工作提高到一個(gè)新的水平，確保天線運(yùn)行的可靠性。

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