礦用行星減速器的修復實踐

韓新健

山西煤礦機械制造股份有限公司 山西太原 030031

煤 礦井下使用的礦用減速器主要應(yīng)用于刮板輸送機、采煤機、帶式輸送機、掘進機等采煤運輸設(shè)備。礦用減速器處于煤塵、水、泥沙等井下特殊惡劣環(huán)境中，維護保養(yǎng)尤為重要。由于井下巷道空間有限，散熱和安裝條件差，礦用減速器容易出現(xiàn)漏油、缺油、軸承損壞等故障，這時可以通過對礦用減速器再制造恢復其設(shè)備性能[1]。

除此之外，煤礦企業(yè)為降低成本，修舊利廢，開始對煤礦設(shè)備進行大范圍再制造。減速器作為礦用設(shè)備的主要驅(qū)動部件，價格昂貴，對其進行修復再利用是煤礦設(shè)備節(jié)約成本的重要途徑，因此對減速器再制造技術(shù)進行分析和研究有重要意義。

1 礦用減速器組成及再制造前準備

礦用減速器主要有圓錐-圓柱齒輪減速器和行星減速器 2 種基本形式。薄煤層刮板輸送機用兩級行星減速器結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。該減速器由一軸組件、箱體、冷卻器、第一級太陽輪、第一級內(nèi)齒圈、第一級行星架組件、第二級太陽輪、第二級內(nèi)齒圈、輸出軸組件等組成。

圖1 兩級行星減速器結(jié)構(gòu)

礦用減速器再制造前需進行以下準備工作：

(1) 了解減速器的主要技術(shù)參數(shù)和使用運行工況，包括使用時間、主機出煤量及減速器使用期間的故障及維修情況；

(2) 減速器開箱后清洗，減速器使用的清洗劑為中性不含水的柴油或煤油，根據(jù)需要有時也使用溫性堿液等，清洗劑要經(jīng)常過濾保持清潔。清洗步驟：①粗洗，主要清除減速器的齒輪、軸承等零部件上的粘著物，粗洗時不允許轉(zhuǎn)動軸承，避免清洗劑中的異物損傷滾道；② 精洗，精洗時可緩慢轉(zhuǎn)動減速器的軸承進行清洗；③清洗完成后，應(yīng)在減速器的齒輪、軸承上涂防銹油，以防止受到腐蝕，庫存期間應(yīng)妥善保管，避免淋水。

2 礦用減速器各零部件檢測及再制造技術(shù)分析

礦用減速器常見故障包括：輸入軸油封漏油、輸出軸浮動密封漏油、軸承損壞或者外圈磨損打滑、齒輪點蝕和斷齒、冷卻器漏水等。其中軸承失效分析、箱體軸承位磨損修復、浮動密封腔損壞修復、高速軸油封安裝位磨損修復等是礦用減速器再制造技術(shù)的難點[2]。

2.1 軸承檢查

(1) 外觀檢查 檢查軸承是否發(fā)生疲勞點蝕、磨粒磨損、黏著磨損及塑性變形，檢查軸承內(nèi)外圈及保持架是否破損或變形，如發(fā)生上述現(xiàn)象，需及時更換軸承。

(2) 試運轉(zhuǎn) 檢查軸承轉(zhuǎn)動是否靈活、有無異響，轉(zhuǎn)動困難或有異響時，需及時更換軸承。

(3) 游隙檢查 檢查前，應(yīng)將內(nèi)圈或外圈轉(zhuǎn)動數(shù)圈，使軸承套圈與滾動體總體居中。檢查方法如圖 2所示。

圖2 軸承徑向游隙判斷方法

①使用塞尺在直立軸承的正上方 12 點位置或掛在軸上尚未拆卸的軸承的正下方 6 點位置測量游隙c；② 在不移動軸承的情況下，在 9 點位置測量游隙a，在 3 點鐘的位置測量游隙b；③根據(jù)軸承手冊中徑向游隙計算公式Sr=0.5 (a+b+c)，計算出相對精確的徑向游隙，測量游隙大于軸承設(shè)計游隙時，應(yīng)根據(jù)軸承實際應(yīng)用工況，判斷軸承是否可以繼續(xù)使用[3]。

2.2 箱體軸承位磨損修復

檢查箱體軸承位是否磨損，根據(jù)經(jīng)驗，如果磨損小于 0.5 mm，可涂金屬修補膠，大于 0.5 mm 的鏜孔進行鑲套或補焊再加工處理。不具備鑲套、補焊條件或者破損嚴重的需更換箱體。具體修復方法有以下 3種。

(1) 膠補修理法 將減速器合箱固定后，對需修補位置加工 2.0～ 2.5 mm 深 (螺距 1～ 3 mm) 徑向螺紋槽，加工完成后用專用清洗劑進行清洗，晾干后在螺紋槽上均勻涂抹金屬修補膠 (注意讓開合箱面)，凝固12 h 后鏜床加工至設(shè)計尺寸。

(2) 鏜孔鑲套法 減速器合箱固定后，將需修補位置加工到一定深度，鑲嵌配好尺寸的套即可 (套壁厚度不小于 5 mm)。

(3) 補焊法 減速器合箱固定后，將需修補位置用焊條沿軸向密集補焊一圈，注意讓開合箱面上下共5 mm，然后加工至設(shè)計尺寸。

2.3 浮動密封腔損壞修復

浮動密封腔是減速器輸出軸浮動密封的安裝位，在整個減速器中起著至關(guān)重要的作用，減速器密封腔受損傷時，必須對其進行修復。

浮動密封腔再制造修復時，必須按圖 3 所示對浮動密封腔的D面進行補焊修復，補焊必須使用埋弧焊進行精密焊接，補焊層表面要飽滿，并留有 3～ 5 mm的加工余量。注意：經(jīng)補焊后的零部件要冷卻至室溫后才能加工。

圖3 浮動密封腔面需修復面

2.4 高速軸油封漏油修復

礦用減速器高速軸均采用油封進行密封，使用一段時間后，油封與軸相對運動配合處會因磨損出現(xiàn)漏油情況，因此必須對軸進行修復[4]。具體再制造修復方法：

(1) 移位法 與油封配合的軸或耐磨套磨出溝槽時，可在油封軸向位置增加厚度為 3～ 5 mm 的墊，使其偏離原來位置，從而達到繼續(xù)使用的目的；

(2) 鑲套法 針對油封與軸直接配合使用的，可將原油封改選大一規(guī)格型號，軸上增加耐磨套，同時更改油封座尺寸，或者將軸加工一定的量再安裝軸套，然后加工到油封安裝所需配合尺寸；

(3) 補焊法 必須使用可淬火且融合性能優(yōu)的焊絲進行堆焊，加工完成后進行表面淬火處理，硬度保證在 50HRC 以上。

3 結(jié)語

通過對礦用減速器失效形式的研究，總結(jié)其再制造的主要形式和具體修復方法，并利用這些技術(shù)對王家峪、五虎山等多家煤礦的行星減速器進行了再制造，實踐證明，該方法可以恢復設(shè)備的精度和功能，滿足企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的需求，延長了設(shè)備使用年限，降低了企業(yè)成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟效益，對同類設(shè)備的再制造具有借鑒意義。