摆线减速器的故障维修实例

科技论坛·13·摆线减速器的故障维修实例路鹏刘凤(大庆石化公司水气厂污水一车间，黑龙江大庆163714)摘要：通过摆线减速器故障的仔细分析，排除轴材质强度不够的因素，最终确定扭矩传递失灵，迅速进行科学检修，确保刮泥机的平稳运行。关键词：摆线减速器；刮泥机；故障维修；扭矩报警；转矩限制器1概述污水一车间的沉淀池刮泥机是整个污水处理中的重要设备，它是调整污泥浓度的关键设备。本设备由安装于直径40米、高4米的混凝土的驱动机构(摆线减速器)、中心架、耙臂、锥形清扫器、中心筒、进水管桥及溢流环堰等组成。它可用于除去曝气池处理过的废水中的固体成分，以使水澄清，上清液通过溢流堰溢流到中间水池进行下一步净化处理；池底污泥则通过刮泥机耙臂刮人池底中央的污泥坑中由污泥泵抽走，一部分回流保证曝气池污泥浓度，多余的部分污泥经脱水然后焚烧。2机组运行状况刮泥机的驱动装置是摆线减速器，该减速器额定功率0．75W，驱动转速1500rpm，三级减速减速比达到11165：1，该设备属于低速重载设备，额定扭矩10000kN·m，设有扭矩报警装置，力矩报警值为6200kN·m，停止扭矩为7600kN·m。机组结构简图见图1所示。2009年10月该机组在运行过程中发生故障，经观察发现电机空转，减速部分中心圆筒停止转动。初步判定减速机部分发生故障，经解体发现电机连接第一级减速部分的电机轴被扭断。3原因分析为了查找电机轴被扭断的原因，先对轴的材质和能承受的扭矩进行了核算，如下：T，·，．．。。TZ——一ⅡD16·10000×l0一l6t=29．2MPa其中：rr-设计扭矩；t一扭转应力；D一被扭断轴的直径；45#钢的极限扭矩}T1=125：155Ml~a通过核算证实原材质为45#钢、12的轴所承受的扭转应力为t=29．5MPa<0．25H：，这说明材质的强度足以承受设计的扭矩，由此可以判断轴的材质不是轴被扭断的直接因素。进一步分析由于该设备设有扭矩报警装置，不难推断很大可能是扭矩报警装置失灵造成耙臂过载。安装在摆线减速器上的转矩限制器是刮泥机的安全装置，它不仅能保护传动设备，而目还可避免电动机和传动机构超载。在运转过程中，传动机构的超载或某些故障，可能使载荷转矩超过摆线减速机的最大允许转矩，在这种情况下，转矩限制器迅速的切断电源，使设备在预先规定的极限转矩内停止转动。摆线减速器的环形齿轮套(1O)可以固定在固定机壳内自由转动，而制动螺杆(3)由衬套(4)固定。在机壳E安装的弹簧箱内固定的螺旋弹簧(7)，弹簧夹板A(6)和B(8)及调节螺栓(9)来限制衬套的运动。制动块f11固定到制动螺栓E，推动设置在开关盒内的限位开关(见图2)。在摆线减速机的操作过程中，由于环形齿轮套可以固定在机壳内自由转动，因此作用在低速轴上的负载转矩，通过相反方向上的摆线齿轮，传递给环形齿轮套。在正常负荷下，通过调整调节螺栓用螺旋弹簧的推力作用在衬套匕，使环形齿轮套在固定位置E。当负载转矩增加时，环形齿轮套的反力，把制动螺杆衬套推向弹簧夹片A和螺旋弹簧。当负载转矩超过预定转矩时，制动块推动开关，立即切断电源。经进一步解体检查发现，减速器的末级进入了大量的铁锈碎屑，是因为油封被磨损、间隙过大，中心圆筒、伴热线腐蚀产生铁锈，随着轴的转动从减速器最后一级输出轴间隙处进入减速器内部的，长期运行进入的铁锈碎屑越来越多，最终阻止了力矩的传递。摆线减速器的环形齿轮套受力传动到衬套上，由于环形齿轮套生锈和杂质等被锈死在机架上。从而作用在齿轮套上的力不能真实的传递到衬套，导致力矩超过报警值不能正常报警，沉淀池中污泥积累过多，减速器长期高负荷运行，日积月累使机构强度最弱的部位也就是电机轴处断裂。4解决措施图1机组结构简图1、制动块2、特殊垫圈3、制动螺杆4、衬套5、限位开关6、弹簧夹A7、螺旋弹簧8、弹簧夹B9、调节器螺栓l0、环形齿轮套11、针齿图2转矩限制器装配图针对匕述分析，之所以环形齿轮套失去作用是因为机器在连续运行三年中油封的老化间隙变大，外来杂质、铁锈进入壳体内，这些污物‘日积月累挤在环形齿轮套和针齿(11)之间，阻碍了齿轮套的运动，使传递的扭矩远小于实际值，这是使电机轴断裂的根本因素。我们对机架内的部件进行了清洗，更换了电机轴(45钢、正火热处理)，更化了易损件电机轴承和减速器的偏心轮，选用了质量优良的油封，重新力11注了润滑油，并对中心圆筒除锈处理，并作了刷漆防腐。该没备自检修结束投人使用已连续运行接近两年，通过状态检测频谱采集分析结果显示设垂行状态良好，达到了预期的效果。在运行的两年中我们加大了对设备的维护力度，定期检查设备输出轴和中心圆筒联接处的腐蚀状况，及时清理风沙带来的杂质尘土。定期更换和加注润滑油，放出一少部分油，能通过观察排放出的废油的混浊度来推断机器里面清洁程度。定期测量机器的振动值和温