礦用行星減速器的修復(fù)實(shí)踐

韓新健

山西煤礦機(jī)械制造股份有限公司 山西太原 030031

煤 礦井下使用的礦用減速器主要應(yīng)用于刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)、帶式輸送機(jī)、掘進(jìn)機(jī)等采煤運(yùn)輸設(shè)備。礦用減速器處于煤塵、水、泥沙等井下特殊惡劣環(huán)境中，維護(hù)保養(yǎng)尤為重要。由于井下巷道空間有限，散熱和安裝條件差，礦用減速器容易出現(xiàn)漏油、缺油、軸承損壞等故障，這時(shí)可以通過(guò)對(duì)礦用減速器再制造恢復(fù)其設(shè)備性能[1]。

除此之外，煤礦企業(yè)為降低成本，修舊利廢，開始對(duì)煤礦設(shè)備進(jìn)行大范圍再制造。減速器作為礦用設(shè)備的主要驅(qū)動(dòng)部件，價(jià)格昂貴，對(duì)其進(jìn)行修復(fù)再利用是煤礦設(shè)備節(jié)約成本的重要途徑，因此對(duì)減速器再制造技術(shù)進(jìn)行分析和研究有重要意義。

1 礦用減速器組成及再制造前準(zhǔn)備

礦用減速器主要有圓錐-圓柱齒輪減速器和行星減速器 2 種基本形式。薄煤層刮板輸送機(jī)用兩級(jí)行星減速器結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。該減速器由一軸組件、箱體、冷卻器、第一級(jí)太陽(yáng)輪、第一級(jí)內(nèi)齒圈、第一級(jí)行星架組件、第二級(jí)太陽(yáng)輪、第二級(jí)內(nèi)齒圈、輸出軸組件等組成。

圖1 兩級(jí)行星減速器結(jié)構(gòu)

礦用減速器再制造前需進(jìn)行以下準(zhǔn)備工作：

(1) 了解減速器的主要技術(shù)參數(shù)和使用運(yùn)行工況，包括使用時(shí)間、主機(jī)出煤量及減速器使用期間的故障及維修情況；

(2) 減速器開箱后清洗，減速器使用的清洗劑為中性不含水的柴油或煤油，根據(jù)需要有時(shí)也使用溫性堿液等，清洗劑要經(jīng)常過(guò)濾保持清潔。清洗步驟：①粗洗，主要清除減速器的齒輪、軸承等零部件上的粘著物，粗洗時(shí)不允許轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，避免清洗劑中的異物損傷滾道；② 精洗，精洗時(shí)可緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)減速器的軸承進(jìn)行清洗；③清洗完成后，應(yīng)在減速器的齒輪、軸承上涂防銹油，以防止受到腐蝕，庫(kù)存期間應(yīng)妥善保管，避免淋水。

2 礦用減速器各零部件檢測(cè)及再制造技術(shù)分析

礦用減速器常見(jiàn)故障包括：輸入軸油封漏油、輸出軸浮動(dòng)密封漏油、軸承損壞或者外圈磨損打滑、齒輪點(diǎn)蝕和斷齒、冷卻器漏水等。其中軸承失效分析、箱體軸承位磨損修復(fù)、浮動(dòng)密封腔損壞修復(fù)、高速軸油封安裝位磨損修復(fù)等是礦用減速器再制造技術(shù)的難點(diǎn)[2]。

2.1 軸承檢查

(1) 外觀檢查 檢查軸承是否發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕、磨粒磨損、黏著磨損及塑性變形，檢查軸承內(nèi)外圈及保持架是否破損或變形，如發(fā)生上述現(xiàn)象，需及時(shí)更換軸承。

(2) 試運(yùn)轉(zhuǎn) 檢查軸承轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活、有無(wú)異響，轉(zhuǎn)動(dòng)困難或有異響時(shí)，需及時(shí)更換軸承。

(3) 游隙檢查 檢查前，應(yīng)將內(nèi)圈或外圈轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)圈，使軸承套圈與滾動(dòng)體總體居中。檢查方法如圖 2所示。

圖2 軸承徑向游隙判斷方法

①使用塞尺在直立軸承的正上方 12 點(diǎn)位置或掛在軸上尚未拆卸的軸承的正下方 6 點(diǎn)位置測(cè)量游隙c；② 在不移動(dòng)軸承的情況下，在 9 點(diǎn)位置測(cè)量游隙a，在 3 點(diǎn)鐘的位置測(cè)量游隙b；③根據(jù)軸承手冊(cè)中徑向游隙計(jì)算公式Sr=0.5 (a+b+c)，計(jì)算出相對(duì)精確的徑向游隙，測(cè)量游隙大于軸承設(shè)計(jì)游隙時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸承實(shí)際應(yīng)用工況，判斷軸承是否可以繼續(xù)使用[3]。

2.2 箱體軸承位磨損修復(fù)

檢查箱體軸承位是否磨損，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果磨損小于 0.5 mm，可涂金屬修補(bǔ)膠，大于 0.5 mm 的鏜孔進(jìn)行鑲套或補(bǔ)焊再加工處理。不具備鑲套、補(bǔ)焊條件或者破損嚴(yán)重的需更換箱體。具體修復(fù)方法有以下 3種。

(1) 膠補(bǔ)修理法 將減速器合箱固定后，對(duì)需修補(bǔ)位置加工 2.0～ 2.5 mm 深 (螺距 1～ 3 mm) 徑向螺紋槽，加工完成后用專用清洗劑進(jìn)行清洗，晾干后在螺紋槽上均勻涂抹金屬修補(bǔ)膠 (注意讓開合箱面)，凝固12 h 后鏜床加工至設(shè)計(jì)尺寸。

(2) 鏜孔鑲套法 減速器合箱固定后，將需修補(bǔ)位置加工到一定深度，鑲嵌配好尺寸的套即可 (套壁厚度不小于 5 mm)。

(3) 補(bǔ)焊法 減速器合箱固定后，將需修補(bǔ)位置用焊條沿軸向密集補(bǔ)焊一圈，注意讓開合箱面上下共5 mm，然后加工至設(shè)計(jì)尺寸。

2.3 浮動(dòng)密封腔損壞修復(fù)

浮動(dòng)密封腔是減速器輸出軸浮動(dòng)密封的安裝位，在整個(gè)減速器中起著至關(guān)重要的作用，減速器密封腔受損傷時(shí)，必須對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。

浮動(dòng)密封腔再制造修復(fù)時(shí)，必須按圖 3 所示對(duì)浮動(dòng)密封腔的D面進(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù)，補(bǔ)焊必須使用埋弧焊進(jìn)行精密焊接，補(bǔ)焊層表面要飽滿，并留有 3～ 5 mm的加工余量。注意：經(jīng)補(bǔ)焊后的零部件要冷卻至室溫后才能加工。

圖3 浮動(dòng)密封腔面需修復(fù)面

2.4 高速軸油封漏油修復(fù)

礦用減速器高速軸均采用油封進(jìn)行密封，使用一段時(shí)間后，油封與軸相對(duì)運(yùn)動(dòng)配合處會(huì)因磨損出現(xiàn)漏油情況，因此必須對(duì)軸進(jìn)行修復(fù)[4]。具體再制造修復(fù)方法：

(1) 移位法 與油封配合的軸或耐磨套磨出溝槽時(shí)，可在油封軸向位置增加厚度為 3～ 5 mm 的墊，使其偏離原來(lái)位置，從而達(dá)到繼續(xù)使用的目的；

(2) 鑲套法 針對(duì)油封與軸直接配合使用的，可將原油封改選大一規(guī)格型號(hào)，軸上增加耐磨套，同時(shí)更改油封座尺寸，或者將軸加工一定的量再安裝軸套，然后加工到油封安裝所需配合尺寸；

(3) 補(bǔ)焊法 必須使用可淬火且融合性能優(yōu)的焊絲進(jìn)行堆焊，加工完成后進(jìn)行表面淬火處理，硬度保證在 50HRC 以上。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)礦用減速器失效形式的研究，總結(jié)其再制造的主要形式和具體修復(fù)方法，并利用這些技術(shù)對(duì)王家峪、五虎山等多家煤礦的行星減速器進(jìn)行了再制造，實(shí)踐證明，該方法可以恢復(fù)設(shè)備的精度和功能，滿足企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的需求，延長(zhǎng)了設(shè)備使用年限，降低了企業(yè)成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)同類設(shè)備的再制造具有借鑒意義。