鋼管排鋸減速機的故障分析及處理

楊淑霞

（太原重工股份有限公司， 山西 太原 030024）

引言

2015年太原重工股份有限公司為包鋼公司通過測繪制造了一臺鋼管排鋸減速機，現(xiàn)場安裝位置如圖1所示。鋸切鋼管的鋸片與減速機的輸出軸端連接。在發(fā)往用戶現(xiàn)場剛投入使用時，發(fā)現(xiàn)與鋸片連接的減速機輸出軸端位置發(fā)出異常響聲，并且鋸片的轉(zhuǎn)速越來越慢，達不到使用要求。

圖1 減速機現(xiàn)場安裝位置圖

該減速機是在公司出廠試車合格后才發(fā)往用戶的，試車過程中并未出現(xiàn)類似現(xiàn)象，且因減速機的速比是定值，若輸入軸轉(zhuǎn)速不變，減速機的輸出軸轉(zhuǎn)速是一定的，與其連接的鋸片的轉(zhuǎn)速也應(yīng)是一定的，不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速變化且越來越慢的情況，在接到用戶反映的情況后，公司立即召集各相關(guān)部門組成服務(wù)團隊，趕往用戶現(xiàn)場分析原因，并進行故障處理。

1 減速機的工作原理簡介

減速機傳動示意圖如圖2所示。

該減速機一方面在電機的帶動下，通過齒輪傳動按一定的速比將電機的轉(zhuǎn)速及動力傳遞到輸出軸上，使輸出軸旋轉(zhuǎn)，其輸出轉(zhuǎn)速為定值，不會出現(xiàn)速度變化的情況。另一方面，在液壓缸的作用下，通過連桿與輸出軸連接，因限位裝置的作用，保證將輸出軸向下推動3 mm，完成鋸片向下移動3 mm的鋸切動作，等鋸切完成后再在液壓缸的作用下，將鋸片及輸出軸復(fù)位，完成一個工作循環(huán)。在此過程中，減速機輸出軸既做旋轉(zhuǎn)運動又做軸向移動。

圖2 減速機傳動示意圖

2 故障情況及原因分析

1）在用戶現(xiàn)場，拆解減速機發(fā)現(xiàn)：鎖緊螺母5與甩油環(huán)已經(jīng)緊緊地擠壓在一起；鎖緊螺母與輸出軸的連接螺紋損壞，兩者無法拆開；連接螺栓斷裂或變形；軸承內(nèi)外圈移動量大于3 mm。

2）原因分析：輸出軸在電機帶動下通過齒輪傳動在不斷旋轉(zhuǎn)，并在液壓缸的推動下帶著內(nèi)圈可移動的圓柱滾子軸承內(nèi)圈不斷向下移動，由于液壓缸的行程為20 mm，當超過減速機的使用要求，輸出軸向下移動3 mm的位置后，與一直在向下移動的輸出軸連接的鎖緊螺母也在不斷向下移動，直到與甩油環(huán)從距離越來越近到最后緊緊擠壓在一起，這樣，因鎖緊螺母與輸出軸通過螺紋連接，此時螺紋已損壞，已成為一體，是旋轉(zhuǎn)件，而甩油環(huán)與箱體用8條M12的8.8級螺栓連接，是靜止不動的，故導(dǎo)致8條連接螺栓有5條直接擰斷，3條嚴重變形，從而在該部位發(fā)出異常響聲。

根據(jù)以上分析，減速機此次故障的根本原因在于液壓缸在行程內(nèi)的無限制向下移動，原本用戶告知為生產(chǎn)現(xiàn)場有限位裝置，故測繪時未考慮限位問題，從而導(dǎo)致故障的發(fā)生。

3 采取措施

1）液壓缸供貨商對液壓缸進行改造，在液壓缸內(nèi)部增加距離環(huán)，起限位作用，保證鋸片在初始位置向下移動3 mm后不再向下移動。

2）為了避免鎖緊螺母與甩油環(huán)在減速機運轉(zhuǎn)過程中擠壓在一起，對甩油環(huán)進行返修，加工出一個3×45°倒角，與鎖緊螺母的相對位置如圖3所示進行修改，使兩零件接觸的幾率大大降低，從而降低類似故障的發(fā)生。

圖3 鎖緊螺母5與甩油環(huán)7相對位置修改前后示意圖

4 結(jié)論

減速機在設(shè)計制造前必須充分了解使用工況，和使用單位溝通好，測繪設(shè)備也不例外，尤其是與該設(shè)備周邊有直接聯(lián)系的必要設(shè)施，必須完全反映出來，否則，將造成不可預(yù)知的后果。經(jīng)改進后的減速機在用戶現(xiàn)場使用后，再沒有發(fā)生類似的故障。且因該減速機是測繪外方的產(chǎn)品，在國產(chǎn)化的過程中，有一些減速機的生產(chǎn)廠家也進行測繪生產(chǎn)，但到用戶現(xiàn)場使用很短時間后就出現(xiàn)不可修復(fù)的問題。故此次故障排除后減速機的使用情況用戶反映良好，為此類減速機的國產(chǎn)化奠定了良好的基礎(chǔ)，也為公司帶來了較大的經(jīng)濟效益。