礦山機械設備齒輪減速器的潤滑分析

趙志超

（新巴爾虎右旗榮達礦業有限責任公司，內蒙古 呼倫貝爾 021300）

齒輪減速器是廣泛應用于礦山機械設備的重要元件，其使用性能、使用壽命、具體參數等受到多種因素的影響，其中潤滑條件的影響程度最為突出。在實踐中，對于齒輪減速器進行潤滑，既可以在設備表面形成一層油質的膜面，從而使得其在應用中盡可能減小摩擦對于設備表面的影響，又可以有效提高設備的靈活程度，減少表面的銹蝕問題，提升整體設備的運行效率。必須注意的是，潤滑問題在機械設備運行中出現的次數較多，需要專業人員進行有效的針對性研究。

1 齒輪減速器潤滑的基本狀態

在礦山機械設備齒輪減速器的工作實踐中可以發現，由于破壞機理的差異，相應的磨損也不盡相同，可以分為粘養磨損、微動磨損、磨料磨損等主要類型，這其中粘養磨損和磨料磨損最為常見，這也是由礦山機械設備的特點來決定的。這兩種磨損對于齒輪減速器的基本性能具有直接影響，如果不采用針對性的有效潤滑方式，不僅會加強齒輪減速器的損耗、降低其使用壽命，還會對機械設備的正常運轉造成不可逆轉的影響。因此在日常工作中必須將潤滑工作常態化，重點把握齒輪減速器表面的兩種潤滑狀態，在實踐中結合相應的潤滑狀態，結合各類機械設備的不同特點，有效提升設備工作的效率。

1.1 邊界潤滑

邊界潤滑狀態是一種臨界狀態，即在完成液體摩擦之后、即將轉變為干摩擦之前所處于的基本狀態。從某種意義上來說，邊界潤滑狀態是一種非常理想的潤滑狀態，此時齒輪減速器的摩擦界面會形成一種與介質性質存在差異的膜面，因此具有較好的潤滑效果，這一膜面也通常被稱為邊界膜。在實踐中，潤滑劑油膜的形成需要依托于特定的條件，同時，機械設備的運轉狀況與潤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滑狀態方面也明顯不同，在實際應用中還必須具體把握。

1.2 彈性流體動力潤滑

彈性流體動力潤滑通常用來形容相互摩擦表面的摩擦情況，其形成的潤滑膜厚度與摩擦表面的材料彈性變形狀況、潤滑劑柳編特性具有較為緊密的聯系。當齒輪減速器處于這一狀態時，油膜是承擔一切負載的主體，這就為最大程度避免膠合或是磨損等問題提供了條件。對于礦山機械設備的日常維護來說，如果實踐操作條件允許，可以考慮將相應齒輪減速器的潤滑狀態調整到這一狀態，以實現良好的潤滑效果。

2 潤滑失效對于-齒輪減速器運轉的消極影響

2.1 邊界潤滑失效對粘著膠合的影響

在多樣化的礦山機械設備中，有很大一部分機械裝置處于邊界潤滑狀態，最典型的案例就是油脂潤滑軸承，作為承擔著運轉等重要職能的載體，其在巨大載量的壓力下，如果進行間隙振蕩運動，那么就符合了邊界潤滑狀態的基本條件。其表面尤其是高點區域或是吐氣會發生接觸，但其彼此結合又會被一種固體膜組織。通常來說這一固體膜組織較為輕薄且質地嬌軟，可以為金屬避免的損耗提供一層有效保護。而一旦邊界潤滑實效，就意味著在齒輪減速器表面發揮保護作用的原有潤滑膜不能再發揮其有效作用，就會使得金屬表面發生直接性的接觸，此時的摩擦是一種摩擦，會導致摩擦表面溫度的急速升高，在這一作用下，就出現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原因。

粘著的發生較為常見，在潤滑油的選擇中，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出明顯的正相關關系，也即搞粘度的油可以形成更高厚度的油膜，相應地，其粘附性也就隨之提升，可以實現有效防止齒面直接接觸的理想效果，防范粘著問題的性能也就更加突出。如果選用復合礦物油，即在原有礦物油中添加油性劑，此時可以考慮綜合運用物理和化學吸附的方法，創造出性能更強的邊界油膜，實現抗粘著性能的最優化。

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反應，這種反應也會對粘著形成有效控制，主要是由于其在齒輪表面形成了一層無機物的覆蓋膜，具有較好的保護作用。必須注意的是選用類型、數量不同的極壓添加劑，會產生不一樣的保護效果。從實踐中可以發現，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，操作方式的差異也會形成不同的抗粘著效果，如加大油量供應，就可以強化齒輪減速器本身抗粘著的極限負荷；采取噴油方式，與油浴方式相比，具有更優秀的潤滑冷卻效果，這主要是因為前者工作時的油溫相對較低，此時耐磨損程度會明顯加強。

2.2 潤滑對磨料磨損的影響

在對齒輪減速器進行潤滑時，必須注意保證潤滑過程的純凈度，如果出現了雜質混入的情況，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這一間接形式完成對設備的保護。

如果潤滑油中懸浮存在著大量的磨損微粒，其將會充當研磨劑的角色，將加大磨損的嚴重程度。因此，必須始終保持潤滑油的純凈度，由專人進行系列操作，防止混入外來雜質；在進行油浴潤滑時，可以選擇粘度相對較低的潤滑油，避免磨損微粒在油中懸浮加速其沉淀過程；還應當將取樣化驗工作常態化，確保能及時了解潤滑油的整體狀態，并進行針對性的凈化工作。

3 礦山機械設備齒輪減速器的潤滑要點

相比于其他機械設備，礦山機械設備面臨著作業環境復雜、條件相對惡劣、運轉程度繁多的現實情況，其主要工作特點可以概括如下：其一，通常處于高溫的運行狀態，且環境溫度的變化程度較高；其二，圓周速度相對較低，具有較高的傳遞效率，因此齒輪減速器表面接觸應力交稿；其三，工作環境中，存在大量的灰塵，對于潤滑的影響較大；其四，因為其沖擊性符合較大，所以機械設備需要承受極高的過載負荷，且這一現象的頻率極高。

針對于這樣的工作特點，要想充分適應復雜的工作環境，切實提高機械設備的使用性能，延長其使用壽命，就必須把握礦山機械設備齒輪潤滑器的潤滑要點，重點關注并完善如下幾個具體方面：其一，通過提高油膜比厚度和?的相應數值，從而實現降低齒面粗糙程度的目標，使得齒輪無限接近于彈性流體動力潤滑狀態，從而增強潤滑性能；其二，針對于過載負荷的狀況，要避免局部齒面應力過于集中，使得齒面所承受的局部負荷趨向于均勻狀態；其三，在完成裝配齒輪的相關工作之后，可以適當添加一些極壓添加劑，從而降低齒面的粗糙程度，優化潤滑性能；其四，針對于高溫作業環境，要加強相應潤滑油的冷卻效果，減少因集中高溫、瞬時高溫對于齒面的消極影響；其五，綜合考慮，做好潤滑劑的選擇工作，結合潤滑劑的相關效果，積極采用極壓油、復合油為主的潤滑劑，提升其應對粘著和點蝕的應對效果；其六，科學安排具體的潤滑方法，確保潤滑油供應量滿足實際需求，并把握好日常的檢修與維護工作，盡可能保證潤滑油的純凈程度。

4 結語

礦山機械設備能否處于良好的運轉狀態，將直接影響到采掘工作乃至礦山整體開發的基本效率。為了確保機械設備的穩定性與可靠性，必須做好齒輪減速器的潤滑工作，把握潤滑效果對于設備運轉的各種影響，結合礦山作業的基本環境，依照科學的工作要點開展針對性的優化與改進工作，為礦山事業的發展打下堅實基礎。