減速器通氣罩裝置的設(shè)計(jì)改進(jìn)

李紅熙

（新疆德勤互力工業(yè)技術(shù)有限公司）

1 前言

減速器普遍應(yīng)用于各類機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中通過齒輪傳動(dòng)的作用降低轉(zhuǎn)速增大輸出轉(zhuǎn)矩從而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。減速器為閉式齒輪傳動(dòng)方式，通常采用油浴潤滑方式實(shí)現(xiàn)機(jī)械潤滑，高速旋轉(zhuǎn)的齒輪不斷嚙合和分離，擠壓齒輪潤滑油造成油溫升高，加之環(huán)境因素的影響，會(huì)造成密封箱體內(nèi)部氣體壓力升高等現(xiàn)象。JB 1130-70《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范型式的通氣罩》標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范中在減速器高點(diǎn)位置設(shè)置通氣罩裝置以平衡減速器箱體內(nèi)外部壓力。然而在冶金企業(yè)高溫粉塵的環(huán)境下的減速器通氣罩極易發(fā)生減速器通氣罩堵塞，導(dǎo)致減速器密封面或出軸部位因氣體壓力升高造成潤滑油滲漏，不僅造成油品的損失，還污染設(shè)備作業(yè)環(huán)境。

2 問題的提出

2.1 高溫粉塵的環(huán)境下減速器通氣罩裝置的使用

通過觀察八鋼第二煉鋼廠120t轉(zhuǎn)爐精煉跨220/63t冶金鑄造起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)使用的行星減速器使用狀況，發(fā)現(xiàn)減速器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于受現(xiàn)場環(huán)境溫度的影響（尤其是夏季高溫季節(jié)現(xiàn)場使用環(huán)境溫度約為50℃），密閉的箱體內(nèi)齒輪嚙合、軸承的高速旋轉(zhuǎn)對(duì)潤滑油的擠壓造成箱體內(nèi)氣體壓力升高導(dǎo)致油溫上升（夏季測量箱體實(shí)際溫度約90℃），飛濺的齒輪油附著在通氣罩通氣孔表面，在氣體壓力的作用下也會(huì)從通氣罩冒出，在減速器密封面、輸出軸、檢查孔蓋板處等部位出現(xiàn)不同程度的油品滲漏現(xiàn)象，造成潤滑油品泄漏損失并污染了設(shè)備作業(yè)環(huán)境。

為了解決行星減速器夏季高溫運(yùn)行的安全隱患，在220/63t冶金鑄造起重機(jī)主起升行星減速器上加裝了外置強(qiáng)制循環(huán)冷卻裝置。該裝置可以通過強(qiáng)制循環(huán)冷卻作用降低箱體內(nèi)部潤滑油的溫度，冷卻效果明顯，系統(tǒng)油溫可以降至50℃。但是外置潤滑油機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)在對(duì)潤滑油循環(huán)降溫過程中，會(huì)在減速器內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，現(xiàn)場空氣中漂浮的大量粉塵顆粒通過通氣罩進(jìn)入減速器內(nèi)部，久而久之造成了減速器油品的污染，含有粉塵顆粒的液壓油也會(huì)影響到軸承及齒輪的使用壽命。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)通氣罩結(jié)構(gòu)的適應(yīng)條件

圖1 JB 1130-70標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范型式的通氣罩

圖1所示為JB 1130-70《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范型式的通氣罩》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范型式的的通氣罩結(jié)構(gòu)形式適合應(yīng)用于潔凈生產(chǎn)制造企業(yè)機(jī)械設(shè)備減速器上使用。冶金企業(yè)高溫粉塵的環(huán)境下減速器通氣罩極易發(fā)生減速器通氣罩堵塞，造成油品的損失及污染設(shè)備作業(yè)環(huán)境。因此，認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)通氣罩結(jié)構(gòu)不適用于有大量粉塵的冶煉金屬制造加工環(huán)境。

3 減速器通氣罩裝置改進(jìn)需考慮的問題

為解決鋼第二煉鋼廠120t轉(zhuǎn)爐精煉跨220/63t冶金鑄造起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)減速器通氣罩裝置的問題，結(jié)合現(xiàn)場使用情況，對(duì)減速器通氣罩結(jié)構(gòu)進(jìn)行了針對(duì)性改造。

改進(jìn)設(shè)計(jì)需解決的幾個(gè)問題：

（1）通過改進(jìn)設(shè)計(jì)著重解決原設(shè)備配置的減速器通氣罩現(xiàn)場使用過程中油品通過通氣罩泄露的問題，改進(jìn)后既能夠保證通氣效果以達(dá)到降低減速器箱體內(nèi)部氣體壓力的目的，又能解決油品從排氣器頂部泄漏和粉塵通過通氣器（強(qiáng)制循環(huán)裝置的工作時(shí)對(duì)減速器內(nèi)部產(chǎn)生的負(fù)壓）進(jìn)入減速器箱體污染油品品質(zhì)的問題。

（2）改進(jìn)后的通氣罩裝置結(jié)構(gòu)具有改造簡單、便于拆卸，清洗等日常維護(hù)的基本作用。

（3）要求有可靠的粉塵過濾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于現(xiàn)場更換。

因此根據(jù)現(xiàn)場現(xiàn)狀的調(diào)查分析，改進(jìn)設(shè)計(jì)了原減速器通氣罩裝置，以解決通氣效果和粉塵過濾的問題。

4 減速器通氣罩的改進(jìn)設(shè)計(jì)

圖2 通氣罩裝置布置簡圖

如圖2所示，結(jié)合該型號(hào)行星減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，改進(jìn)設(shè)計(jì)的帶過濾粉塵功能的通氣罩裝置，分別布置安裝在圖2中1、4檢查孔位置。該通氣罩裝置下部配合防飛濺擋板使用，飛濺的齒輪油與擋板斜面沖擊接觸后改變了運(yùn)動(dòng)方向并滴落，可有效避免飛濺的齒輪油與檢查孔蓋板結(jié)合面的直接接觸，問題得到了解決蓋板部位的油品泄露情況。

帶有粉塵過濾功能的通氣罩裝置應(yīng)用于高溫、粉塵的現(xiàn)場環(huán)境的減速器設(shè)備上使用，既可以保證通氣使用效果，又可以避免顆粒粉塵對(duì)潤滑油品的污染。圖3所示為設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)詳圖。

圖3 改進(jìn)設(shè)計(jì)后含有過濾功能的通氣罩裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡圖

設(shè)計(jì)方案說明：

（1）在原檢查孔蓋板上安裝2處重新設(shè)計(jì)的通氣罩，并將通氣罩底座內(nèi)部的蓋板開孔，便于減速器內(nèi)外部連通，通氣罩底座可采用焊接或螺紋連接的方式與檢查孔蓋板連接。

（2）通氣罩內(nèi)部安裝上下2處透氣孔板，中間加裝粉塵過濾透氣性材料（如羊毛氈、濾布等），依靠上部螺栓壓緊，過濾材料如污染后，可以拆除上部螺帽實(shí)現(xiàn)快速更換的作用。

（3）通氣罩上部旋帽直徑尺寸大于底座的直徑尺寸（如圖3所示），可避免在重力作用下粉塵直接進(jìn)入通氣罩內(nèi)部。

（4）為了更好解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)通氣罩處油品泄漏的弊端，此次改造設(shè)計(jì)的通氣罩為了避免飛濺的油液對(duì)通氣罩底部通孔直接透出，在檢查孔蓋板下部加裝了4處梯形擋油板，下部留有40×40（mm）開口，減速器齒輪高速旋轉(zhuǎn)沿切線方向甩出的油液碰到擋板后，減速滴落，解決了原減速器齒輪高速甩出的油液對(duì)減速器檢查孔蓋板處的直接透出造成的油品泄漏，有效解決了蓋板處的密封泄漏問題。

（5）大型減速器安裝改進(jìn)通氣罩裝置數(shù)量不少于2個(gè)，并且改進(jìn)設(shè)計(jì)增大了管路通經(jīng)，可有效提高減速器的通氣效果；另外改進(jìn)設(shè)計(jì)加裝的可以拆卸更換式過濾粉塵的透氣性材料，可有效解決通氣罩因粉塵形成的油泥堵塞情況的發(fā)生。

5 實(shí)施效果

通過結(jié)合高溫粉塵使用環(huán)境的現(xiàn)狀，不斷完善改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。改進(jìn)設(shè)計(jì)方案不僅要考慮粉塵過濾效果，還要兼顧改進(jìn)設(shè)計(jì)后的通氣罩裝置結(jié)構(gòu)要具備改造簡單、便于拆卸，清洗等日常維護(hù)的基本要求。2018年至今已完成了第二煉鋼廠120t轉(zhuǎn)爐精煉跨3臺(tái)220/63t冶金鑄造起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)行星減速器帶粉塵過濾功能的通氣罩的設(shè)計(jì)、加工、制作安裝，通過對(duì)現(xiàn)場使用效果評(píng)價(jià)及油品檢測報(bào)告結(jié)果可知，齒輪潤滑油顆粒粉塵污染物含量得到有效控制，有效地解決了通氣罩處油品泄露及潤滑油品污染的現(xiàn)象，達(dá)到了預(yù)期的改進(jìn)效果。