冶金桥式起重机减速机故障原因分析及预防

冶金桥式起重机减速机故障原因分析及预防

孙菁烨 

江阴兴澄特种钢铁有限公司  江苏省 江阴市  214400

摘要：冶金桥式起重机在使用过程中容易受多种因素的影响，导致使用中存在一些阻碍。而起重机主卷减速机作为整个设备的关键部件，在起重机安全运行中起着重要的作用，如果出现事故就会致使整条冶炼生产线崩溃。对此，本文对冶金桥式起重机及减速机进行论述，对冶金桥式起重机减速机的故障原因进行分析，提出相应的预防措施，从而指导未来冶金桥式起重机的维修工作。

关键词：预防措施；冶金桥式起重机；故障原因；减速机

   桥式起重机是目前应用最广泛的大型起吊工具，通常被放在仓库上方与车间吊床环境中，可用作物料运输。桥式起重机主起升减速机则是它的核心，具有安全性能好、作业效率高及作业条件差等特征，一旦出现事故，整条冶炼生产线就会处在崩溃状态。对此，有必要对冶金桥式起重机减速机故障及其原因进行分析，以便及时预防冶金桥式起重机减速机故障，从而优化桥式起重机减速机的工作性能，延缓其使用寿命。

1.冶金桥式起重机及减速机概述

冶金桥式起重机通常由起重机总电源导电装置、小车、操纵室、桥架、大车移行机构、小车导电装置等部分构成。其中操纵室用来控制起重机的吊舱，室内包括提升机构控制装置、大小车移行机构控制装置和起重机保护装置等[1]。桥式起重机的基本构件为桥架，其包含走台、主梁及端梁，主梁跨架与跨间上方，以腹板、箱形等结构形式为主，主梁连接端梁，在主梁外侧设置走台，并且安有栏杆，增强安全性。大车移行机构囊括制动器、传动轴、大车拖动电动机、减速器等部分。如图1所示。

图1 大车移行机构

减速机设计采用“一”字型卧式圆柱齿轮减速机结构，包括2台电机驱动，2个低速轴联动2个卷筒进行吊物的升降工作。选择型号为QZJY5000-53.33的减速机，减速机起重量为180t，工作等级为M7，最高可起升24m，能够开展正反双向作业。

2.冶金桥式起重机减速机故障及原因分析

2.1故障分析

2020年在检查桥式起重机主起升减速机的过程中，发现该起重机减速机存在设备故障风险，通过仔细检查，减速机齿轮轴一侧有5个齿面存在不同程度的磨损与裂痕，裂痕呈线状，长度约40-50mm，损坏深度为1mm左右，运行期间伴有异响。对此，工作人员把减速机整体进行了更换，同时邀请技术员全面拆解检查发生故障的减速机，主要存在这些问题：采用手动盘车对齿轮外观进行逐一排查，齿轮右边的第3轴和右4轴硬度层被剥落，齿轮啮合面也有严重的胶合。接着利用探伤仪检查齿面齿根，经查发现齿轮左边的第2轴、右3轴、左4轴存在裂纹磨损，啮合部位偏根部。最后，点检不同部位的轴承，查处一些轴承间的配合度较差，轴承逐渐偏向外侧[2]。综合上述检查，此减速机的齿轮轴，都有不同程度的损坏，齿面裂纹不能用肉眼直接查出，必须采用精密仪器才能得到准确的检测数据。

2.2原因分析

桥式起重机减速机经常会发生齿轮及轴承类型的故障，如齿面点蚀、齿轮磨损、断齿、齿面脱落等；零件损坏、过热烧毁、抱死、窜动等。根据起重机减速机最常见的故障特征与实际检查状况，分析齿轮轴发生齿面磨损、裂纹、胶合与脱落等原因。减速机最重要的构成部分便是轴承，其往往处在长时间、高强度的运行状态，其性能的优劣决定了减速机的使用年限。

造成齿轮磨损的原因有以下几种情况：热处理工艺质量不合格，导致齿面硬度未达标，加快了齿轮的磨损速度；加工制造流程不合理，齿轮配合度较低，导致齿轮啮合处损坏；齿轮配合精度不准确，在运转期间无法达到啮合的标准，增加了齿轮磨损程度[3]。

造成齿面失效的原因有以下几种情况：大部分齿面早已出现齿面疲劳裂纹，包括开机、上线使用，都会使裂纹扩展或蔓延，尤其是在连续工作的应力作用下，就更会增加齿轮点蚀剥落失效的可能，对齿轮箱的运行造成不利影响；齿轮的齿面受接触应力较大，并在多重负载作用下极易致使齿面出现裂纹，以齿轮节线处最为明显，甚至还会使表层带状脱落；减速机长时间地高强度运转，容易被变载荷交替影响，导致齿轮啮合不佳；减速器的漏油现象也会致使齿面磨损，如齿轮润滑剂清洁度不高，导致其失效；在维护期间采取的措施不当，损坏了齿轮轴承，造成齿轮螺母松动。

造成轴承松动的原因有以下几种情况：轴承室机械加工表面过于粗糙未达标，轴承磨损不均匀，造成轴承松动现象；主小车结构受动载荷的冲击，出现较大变形，致使减速机箱体严重变形，轴承受力不均，齿轮轴平行度缺乏精度校准，齿轮轴在轴向力的作用下出现向外偏移及窜动。

3.冶金桥式起重机减速机故障的预防措施

针对减速机故障的预防，减速机出现故障的原因大多为异响、漏油、齿面磨损、轴承松动等。倘若减速机内的气孔过小，就会造成压力失衡，致使大量润滑油溢出。倘若箱体精度不高，存在缝隙、不平整等情况，也会发生漏油的问题。第一，强化技术员的业务技能力，提高其技术水平，提前找出齿轮与轴承损坏原因。周期性地检查线上减速机轴承运转情况，及时更换劣质轴承，并对各轴向间隙进行复核，结合实际情况加以调整。应定期调节齿轮啮合度，使齿高大于等于50%，齿长大于等于70%。

第二，妥善维护在线设备，优化其工作条件，认真检查设备，倘若存在磨损现象须马上进行处理。合理选用减速机润滑油，尽可能地减少润患有更换时间，同时对润滑油的添加剂加以调整，按时清理减速机箱体中的异物，确保油品足够清洁，全面检查减速机润滑系统，观察其运转情况，促使各轴承的性能得到提高[4]。

第三，在对线下备件进行制作的过程中，需要加大监管力度，严格把控齿轮尺寸的加工精度，使齿轮安装得足够精准，条件允许的情况下还可适当地修配齿轮副啮合。通过提升轴承室的加工精度，延长轴承的使用期限。对减速机齿面硬度进行综合检查，如果齿轮轴失效，应立即更换，也可作报废处理。

第四，对于减速机故障问题，还需要对减速机进行空箱运行，结合减速机自身的检测温度、有无漏油现象综合评估减速机运转情况，如果存在严重的施工问题，应即可停机排查漏油部位，从而保证减速机的运转性能。定期对减速机进行清洗，防止内部压力过高导致减速器漏油故障，紧固螺栓，周期性的更换弹簧垫片。根据箱体的漏缝或减速器漏油情况，处理异响故障。按照具体要求，科学地规划对角栓，合理运用相应零件及设备。

第五，积极引进国外高分子材料修复技术，可避免传统的拆卸操作，而且这种材料的拉伸度、黏着力和耐油性均良好，能够减小减速机振动产生的冲击。对滑轮、钢丝绳与吊钩进行检查，检查其安全性，其磨损有无超出极限值，若超出立即更换。

结语：综上所述，冶金桥式起重机常被应用在工业施工中，该设备主要包括起重机总电源导电装置、小车、操纵室、桥架、大车移行机构、小车导电装置等组成部分，部分机构还包含有轨道桥梁和减速机等零件。有关减速机的使用在一定程度上可影响桥式起重机的使用效果。本文通过分析冶金桥式起重机主升降减速机的故障与原因，找出了造成设备异响、齿轮磨损、齿面失效、轴承松动等具体原因，从而提出了针对性的维护措施，有助于指导冶金桥式起重机日后的使用及维护工作。

参考文献：

[1]谢宇.桥式起重机常见机械故障分析及预防措施探讨[J].冶金与材料,2021,41(05):157-158.

[2]杜明忠.桥式起重机减速机漏油故障的分析研究[J].农机使用与维修,2019(09):72.

[3]董立桐,李万顺.冶金桥式起重机减速机故障分析及预防[J].天津冶金,2020(05):63-65.

[4]王赓,李理,栾生武等.铸造起重机主起升减速机实时监控与故障诊断[J].鞍钢技术,2020(01):65-70.