倒立式蝸輪蝸桿減速機(jī)蝸輪損壞分析與改進(jìn)

第第頁倒立式蝸輪蝸桿減速機(jī)蝸輪損壞分析與改進(jìn)【摘要】倒立式蝸輪蝸桿收線機(jī)（以下簡(jiǎn)稱收線機(jī)）在電鍍鋅鐵絲的生產(chǎn)過程屬于一種較普遍的鋼絲收集機(jī)，其收線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要采用倒立式蝸輪蝸桿減速機(jī)（以下簡(jiǎn)稱減速機(jī)）。由于該減速機(jī)輸出軸垂直于地面，在蝸輪運(yùn)行過程中蝸輪蝸桿摩擦產(chǎn)生較高的熱量使得輸出軸上的密封與軸產(chǎn)生間隙，潤(rùn)滑油受到重力作用迅速?gòu)挠头夂洼S的間隙流出，減速機(jī)因缺油導(dǎo)致蝸輪加快磨損。結(jié)合新疆八鋼金屬制品有限公司（以下簡(jiǎn)稱金屬制品）對(duì)減速機(jī)在實(shí)際使用過程中所存在問題及原因進(jìn)展了分析，提出了改進(jìn)減速機(jī)內(nèi)部構(gòu)造等改進(jìn)措施，以期到達(dá)減速機(jī)不漏油，降低油污對(duì)環(huán)境的污染，降低維護(hù)本錢，實(shí)現(xiàn)金屬制品降本增效的目的。

【關(guān)鍵詞】減速機(jī)；存在問題；原因分析；改進(jìn)措施

1.概述

收線機(jī)在電鍍鋅鐵絲的生產(chǎn)過程屬于一種較普遍的鋼絲收集機(jī)。以金屬制品為例，其是新疆最大的金屬制品公司，鍍鋅鐵絲的年產(chǎn)量有10萬噸。鍍鋅鐵絲在生產(chǎn)過程中必須有的一道工序就是鍍鋅成品鐵絲收集，成品鐵絲收集使用的動(dòng)力設(shè)備主要是倒立式蝸輪蝸桿收線機(jī)，其由減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)、收線卷筒等設(shè)備組成，適合收集規(guī)格為∮2.8mm以下的鍍鋅鐵絲。在金屬制品的實(shí)際生產(chǎn)使用中倒立式收線機(jī)每天24小時(shí)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.減速機(jī)使用中存在問題的原因分析

2.1減速機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中存在的問題

減速機(jī)在使用過程中漏油情況比較普遍，蝸輪的損壞也有很多種原因，根據(jù)金屬制品的實(shí)際情況主要存在以下兩個(gè)問題：

第一，蝸輪蝸桿在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于鐵絲在收集過程中存在拉斷的問題，蝸輪損壞可能是由于超載造成蝸輪超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致蝸輪加快磨損。第二，由于蝸輪蝸桿運(yùn)行中產(chǎn)生大量熱量，密封受熱膨脹間隙過大從而導(dǎo)致220#潤(rùn)滑油泄漏量過大，維護(hù)人員將3#鋰基脂加注在蝸輪蝸桿減速箱內(nèi)，雖然增加了潤(rùn)滑脂的粘稠度，降低泄露的速度，但是蝸輪的損壞速度并未降低，反而出現(xiàn)了加速的損壞。

從收線機(jī)的運(yùn)行狀況來看，鐵絲在收集過程中存在拉斷的現(xiàn)象并不太頻繁，鐵絲拉斷時(shí)蝸輪蝸桿的負(fù)荷較大，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的蝸桿不能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)因電流過大而產(chǎn)生過載保護(hù)。從減速機(jī)損壞后的檢修中發(fā)現(xiàn)，蝸輪齒面以磨損殆盡，齒的外說明顯存在潤(rùn)滑不良而造成的齒面膠合，所以需要對(duì)減速機(jī)漏油和潤(rùn)滑不良問題進(jìn)展分析。

2.2導(dǎo)致減速機(jī)蝸輪損壞的原因分析

減速機(jī)是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)（馬達(dá)）的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。主要優(yōu)點(diǎn)：用于交織軸間傳遞運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力、機(jī)械構(gòu)造緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小、經(jīng)久耐用、平安可靠性大；常見問題及其原因：減速機(jī)發(fā)熱和漏油是減速機(jī)常出現(xiàn)的問題，為了提高其工作效率，一般均采用有色金屬做蝸輪、較硬的鋼材做蝸桿。由于它是滑動(dòng)摩擦傳動(dòng)，使減速機(jī)各零件和密封之間熱膨脹產(chǎn)生差異，從而在各配合面產(chǎn)生間隙，而油液由于溫度的升高變稀，容易造成泄漏。金屬制品具體減速機(jī)示意圖如圖1所示：

圖1蝸輪減速機(jī)示意圖

從圖1中可以看到，減速機(jī)軸是垂直于地面的構(gòu)造，當(dāng)油封受熱或軸磨損時(shí)潤(rùn)滑油就會(huì)在重力的影響下迅速的沿輸出軸向下泄露，由于減速機(jī)在運(yùn)行過程中，產(chǎn)生較高的熱量的情況是不可防止的，所以減速機(jī)漏油問題很難得到解決，漏油不但污染了工作現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境同時(shí)造成減速機(jī)內(nèi)的潤(rùn)滑油在不斷減少，當(dāng)潤(rùn)滑油減少到一定程度時(shí)減速機(jī)內(nèi)的蝸輪蝸桿的潤(rùn)滑就得不到保證，從而導(dǎo)致了蝸輪的膠合和加快磨損的問題產(chǎn)生。

為解決金屬制品實(shí)際生產(chǎn)中減速機(jī)存在的問題，關(guān)鍵的解決方法在于如何保證減速機(jī)不漏油。維護(hù)人員將3#工業(yè)鋰基脂加注在減速箱內(nèi)，雖然減速箱內(nèi)的潤(rùn)滑油變稠漏油的速度變慢，但蝸輪的損壞速度是加注3#工業(yè)鋰基脂時(shí)的5倍，在蝸輪蝸桿運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于加注了3#工業(yè)鋰基脂的混合潤(rùn)滑脂，蝸輪和蝸桿形成潤(rùn)滑油膜的速度比蝸輪蝸桿運(yùn)轉(zhuǎn)的速度要慢很多，所有蝸輪得不到良好的潤(rùn)滑，加快了蝸輪磨損、膠合的速度，所以加注3#工業(yè)鋰基脂增加潤(rùn)滑脂的粘度是得不償失的方法。

3.減速機(jī)漏油問題改進(jìn)措施

針對(duì)減速機(jī)在使用過程中存在的問題及原因分析，本文采用了潤(rùn)滑油和輸出軸隔離的方法到達(dá)封油的目的。

3.1結(jié)合金屬制品對(duì)減速機(jī)的實(shí)際應(yīng)用情況，在不改變蝸輪的強(qiáng)度的情況下，本人對(duì)蝸輪的形狀進(jìn)展了重新設(shè)計(jì)。蝸輪的形狀改造前、后如以以以下圖圖2所示。

根據(jù)圖2所示，對(duì)蝸輪進(jìn)展了形狀上的改進(jìn)，在蝸輪的輪沿不變的情況下改變鐵圈的形狀使得蝸輪輪沿和鐵圈保持一定的高度差這是改造設(shè)計(jì)的第一步，這為后面的箱體和其他部件留下了設(shè)想空間。

圖2蝸輪改造前后示意圖

3.2根據(jù)蝸輪的形狀對(duì)減速機(jī)其他零部件進(jìn)展設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)如以以以下圖3所示：

圖3改造后的蝸輪減速機(jī)示意圖

根據(jù)將潤(rùn)滑油和蝸輪軸相互隔離的原那么，使箱體內(nèi)潤(rùn)滑油與軸承套杯之間形成無法逾越的高度差，同時(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中，由于減速機(jī)是固定在具體的鋼架構(gòu)造上的，減速機(jī)不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)，以此保證了箱體內(nèi)的潤(rùn)滑油不會(huì)外流。

3.3在設(shè)計(jì)上保證了潤(rùn)滑油與蝸輪軸相互隔離，同時(shí)要求在具體操作過程中要注意操作方法，在加注潤(rùn)滑時(shí)，保證潤(rùn)滑油的油位在合理的范圍內(nèi)，既不能多，也不能少。加多了潤(rùn)滑油有可能溢出到軸承套杯內(nèi)，油封在發(fā)熱時(shí)與軸之間產(chǎn)生間隙而發(fā)生泄漏；加少了蝸輪潤(rùn)滑不良，也會(huì)造成蝸輪損壞。

4.完畢語

本文通過對(duì)減速機(jī)存在問題的闡述及蝸輪頻繁損壞現(xiàn)象的原因進(jìn)展了分析。針對(duì)存在的減速機(jī)漏油嚴(yán)重的問題，找到了將潤(rùn)滑油和輸出軸相隔離的方法。在工作