礦山機(jī)械設(shè)備齒輪減速器的潤(rùn)滑分析

趙志超

（新巴爾虎右旗榮達(dá)礦業(yè)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021300）

齒輪減速器是廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械設(shè)備的重要元件，其使用性能、使用壽命、具體參數(shù)等受到多種因素的影響，其中潤(rùn)滑條件的影響程度最為突出。在實(shí)踐中，對(duì)于齒輪減速器進(jìn)行潤(rùn)滑，既可以在設(shè)備表面形成一層油質(zhì)的膜面，從而使得其在應(yīng)用中盡可能減小摩擦對(duì)于設(shè)備表面的影響，又可以有效提高設(shè)備的靈活程度，減少表面的銹蝕問(wèn)題，提升整體設(shè)備的運(yùn)行效率。必須注意的是，潤(rùn)滑問(wèn)題在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的次數(shù)較多，需要專業(yè)人員進(jìn)行有效的針對(duì)性研究。

1 齒輪減速器潤(rùn)滑的基本狀態(tài)

在礦山機(jī)械設(shè)備齒輪減速器的工作實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)，由于破壞機(jī)理的差異，相應(yīng)的磨損也不盡相同，可以分為粘養(yǎng)磨損、微動(dòng)磨損、磨料磨損等主要類型，這其中粘養(yǎng)磨損和磨料磨損最為常見(jiàn)，這也是由礦山機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)來(lái)決定的。這兩種磨損對(duì)于齒輪減速器的基本性能具有直接影響，如果不采用針對(duì)性的有效潤(rùn)滑方式，不僅會(huì)加強(qiáng)齒輪減速器的損耗、降低其使用壽命，還會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。因此在日常工作中必須將潤(rùn)滑工作常態(tài)化，重點(diǎn)把握齒輪減速器表面的兩種潤(rùn)滑狀態(tài)，在實(shí)踐中結(jié)合相應(yīng)的潤(rùn)滑狀態(tài)，結(jié)合各類機(jī)械設(shè)備的不同特點(diǎn)，有效提升設(shè)備工作的效率。

1.1 邊界潤(rùn)滑

邊界潤(rùn)滑狀態(tài)是一種臨界狀態(tài)，即在完成液體摩擦之后、即將轉(zhuǎn)變?yōu)楦赡Σ林八幱诘幕緺顟B(tài)。從某種意義上來(lái)說(shuō)，邊界潤(rùn)滑狀態(tài)是一種非常理想的潤(rùn)滑狀態(tài)，此時(shí)齒輪減速器的摩擦界面會(huì)形成一種與介質(zhì)性質(zhì)存在差異的膜面，因此具有較好的潤(rùn)滑效果，這一膜面也通常被稱為邊界膜。在實(shí)踐中，潤(rùn)滑劑油膜的形成需要依托于特定的條件，同時(shí)，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況與潤(rùn)滑條件也存在著多樣化的差異，因此不同摩擦界面上形成的油膜在分布及潤(rùn)滑狀態(tài)方面也明顯不同，在實(shí)際應(yīng)用中還必須具體把握。

1.2 彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑

彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑通常用來(lái)形容相互摩擦表面的摩擦情況，其形成的潤(rùn)滑膜厚度與摩擦表面的材料彈性變形狀況、潤(rùn)滑劑柳編特性具有較為緊密的聯(lián)系。當(dāng)齒輪減速器處于這一狀態(tài)時(shí)，油膜是承擔(dān)一切負(fù)載的主體，這就為最大程度避免膠合或是磨損等問(wèn)題提供了條件。對(duì)于礦山機(jī)械設(shè)備的日常維護(hù)來(lái)說(shuō)，如果實(shí)踐操作條件允許，可以考慮將相應(yīng)齒輪減速器的潤(rùn)滑狀態(tài)調(diào)整到這一狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)良好的潤(rùn)滑效果。

2 潤(rùn)滑失效對(duì)于-齒輪減速器運(yùn)轉(zhuǎn)的消極影響

2.1 邊界潤(rùn)滑失效對(duì)粘著膠合的影響

在多樣化的礦山機(jī)械設(shè)備中，有很大一部分機(jī)械裝置處于邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，最典型的案例就是油脂潤(rùn)滑軸承，作為承擔(dān)著運(yùn)轉(zhuǎn)等重要職能的載體，其在巨大載量的壓力下，如果進(jìn)行間隙振蕩運(yùn)動(dòng)，那么就符合了邊界潤(rùn)滑狀態(tài)的基本條件。其表面尤其是高點(diǎn)區(qū)域或是吐氣會(huì)發(fā)生接觸，但其彼此結(jié)合又會(huì)被一種固體膜組織。通常來(lái)說(shuō)這一固體膜組織較為輕薄且質(zhì)地嬌軟，可以為金屬避免的損耗提供一層有效保護(hù)。而一旦邊界潤(rùn)滑實(shí)效，就意味著在齒輪減速器表面發(fā)揮保護(hù)作用的原有潤(rùn)滑膜不能再發(fā)揮其有效作用，就會(huì)使得金屬表面發(fā)生直接性的接觸，此時(shí)的摩擦是一種摩擦，會(huì)導(dǎo)致摩擦表面溫度的急速升高，在這一作用下，就出現(xiàn)了粘著與膠合的消極狀況，這也是造成齒輪減速器磨損的常見(jiàn)原因。

粘著的發(fā)生較為常見(jiàn)，在潤(rùn)滑油的選擇中，如果選用一些不添加油性劑及極壓劑的礦物油，油膜的厚度與油的粘度呈現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)系，也即搞粘度的油可以形成更高厚度的油膜，相應(yīng)地，其粘附性也就隨之提升，可以實(shí)現(xiàn)有效防止齒面直接接觸的理想效果，防范粘著問(wèn)題的性能也就更加突出。如果選用復(fù)合礦物油，即在原有礦物油中添加油性劑，此時(shí)可以考慮綜合運(yùn)用物理和化學(xué)吸附的方法，創(chuàng)造出性能更強(qiáng)的邊界油膜，實(shí)現(xiàn)抗粘著性能的最優(yōu)化。

如果選用含有極壓劑的極壓齒輪油，要考慮到其與齒輪的相互影響，主要是與齒輪表面的化學(xué)反應(yīng)，這種反應(yīng)也會(huì)對(duì)粘著形成有效控制，主要是由于其在齒輪表面形成了一層無(wú)機(jī)物的覆蓋膜，具有較好的保護(hù)作用。必須注意的是選用類型、數(shù)量不同的極壓添加劑，會(huì)產(chǎn)生不一樣的保護(hù)效果。從實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)，通常情況下，極壓油相比于非極壓油，具有更好的抗粘著性能。同時(shí)，操作方式的差異也會(huì)形成不同的抗粘著效果，如加大油量供應(yīng)，就可以強(qiáng)化齒輪減速器本身抗粘著的極限負(fù)荷；采取噴油方式，與油浴方式相比，具有更優(yōu)秀的潤(rùn)滑冷卻效果，這主要是因?yàn)榍罢吖ぷ鲿r(shí)的油溫相對(duì)較低，此時(shí)耐磨損程度會(huì)明顯加強(qiáng)。

2.2 潤(rùn)滑對(duì)磨料磨損的影響

在對(duì)齒輪減速器進(jìn)行潤(rùn)滑時(shí)，必須注意保證潤(rùn)滑過(guò)程的純凈度，如果出現(xiàn)了雜質(zhì)混入的情況，那么磨料磨損就不可避免，且其損害速度極快。值得注意的是，潤(rùn)滑油本身是不能直接改善磨料磨損狀況的，其只能以沖洗附著于齒輪減速器表面的雜質(zhì)這一間接形式完成對(duì)設(shè)備的保護(hù)。

如果潤(rùn)滑油中懸浮存在著大量的磨損微粒，其將會(huì)充當(dāng)研磨劑的角色，將加大磨損的嚴(yán)重程度。因此，必須始終保持潤(rùn)滑油的純凈度，由專人進(jìn)行系列操作，防止混入外來(lái)雜質(zhì)；在進(jìn)行油浴潤(rùn)滑時(shí)，可以選擇粘度相對(duì)較低的潤(rùn)滑油，避免磨損微粒在油中懸浮加速其沉淀過(guò)程；還應(yīng)當(dāng)將取樣化驗(yàn)工作常態(tài)化，確保能及時(shí)了解潤(rùn)滑油的整體狀態(tài)，并進(jìn)行針對(duì)性的凈化工作。

3 礦山機(jī)械設(shè)備齒輪減速器的潤(rùn)滑要點(diǎn)

相比于其他機(jī)械設(shè)備，礦山機(jī)械設(shè)備面臨著作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、條件相對(duì)惡劣、運(yùn)轉(zhuǎn)程度繁多的現(xiàn)實(shí)情況，其主要工作特點(diǎn)可以概括如下：其一，通常處于高溫的運(yùn)行狀態(tài)，且環(huán)境溫度的變化程度較高；其二，圓周速度相對(duì)較低，具有較高的傳遞效率，因此齒輪減速器表面接觸應(yīng)力交稿；其三，工作環(huán)境中，存在大量的灰塵，對(duì)于潤(rùn)滑的影響較大；其四，因?yàn)槠錄_擊性符合較大，所以機(jī)械設(shè)備需要承受極高的過(guò)載負(fù)荷，且這一現(xiàn)象的頻率極高。

針對(duì)于這樣的工作特點(diǎn)，要想充分適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境，切實(shí)提高機(jī)械設(shè)備的使用性能，延長(zhǎng)其使用壽命，就必須把握礦山機(jī)械設(shè)備齒輪潤(rùn)滑器的潤(rùn)滑要點(diǎn)，重點(diǎn)關(guān)注并完善如下幾個(gè)具體方面：其一，通過(guò)提高油膜比厚度和?的相應(yīng)數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)降低齒面粗糙程度的目標(biāo)，使得齒輪無(wú)限接近于彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑狀態(tài)，從而增強(qiáng)潤(rùn)滑性能；其二，針對(duì)于過(guò)載負(fù)荷的狀況，要避免局部齒面應(yīng)力過(guò)于集中，使得齒面所承受的局部負(fù)荷趨向于均勻狀態(tài)；其三，在完成裝配齒輪的相關(guān)工作之后，可以適當(dāng)添加一些極壓添加劑，從而降低齒面的粗糙程度，優(yōu)化潤(rùn)滑性能；其四，針對(duì)于高溫作業(yè)環(huán)境，要加強(qiáng)相應(yīng)潤(rùn)滑油的冷卻效果，減少因集中高溫、瞬時(shí)高溫對(duì)于齒面的消極影響；其五，綜合考慮，做好潤(rùn)滑劑的選擇工作，結(jié)合潤(rùn)滑劑的相關(guān)效果，積極采用極壓油、復(fù)合油為主的潤(rùn)滑劑，提升其應(yīng)對(duì)粘著和點(diǎn)蝕的應(yīng)對(duì)效果；其六，科學(xué)安排具體的潤(rùn)滑方法，確保潤(rùn)滑油供應(yīng)量滿足實(shí)際需求，并把握好日常的檢修與維護(hù)工作，盡可能保證潤(rùn)滑油的純凈程度。

4 結(jié)語(yǔ)

礦山機(jī)械設(shè)備能否處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，將直接影響到采掘工作乃至礦山整體開(kāi)發(fā)的基本效率。為了確保機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性，必須做好齒輪減速器的潤(rùn)滑工作，把握潤(rùn)滑效果對(duì)于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的各種影響，結(jié)合礦山作業(yè)的基本環(huán)境，依照科學(xué)的工作要點(diǎn)開(kāi)展針對(duì)性的優(yōu)化與改進(jìn)工作，為礦山事業(yè)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。