減速機潤滑故障的原因及預防措施
2019-04-11錢國云
（玉溪紅山球團工貿有限責任公司）
摘 要：據統計，我國的減速機總量占整個機械設備的10--15%，我國減速機生產廠家較多，但是與世界發達國家相比，我國的減速機設計與制造還不夠成熟，致使減速機的使用故障多，壽命較短。本文針對減速機潤滑油的重要性以及減速機在運行中常出現的潤滑故障，提出了相應預防措施，希望在降低減速機潤滑故障中起到一定作用。
關鍵詞：減速機；潤滑故障；軸承；齒輪；磨損
減速機是機械設備的動力傳達機構，目前在傳遞動力的機構中廣泛應用。減速機由齒輪副、蝸輪副、傳動軸、軸承等零件組成，利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉數減速到所需的回轉數。我公司是年產40萬噸的兩條豎爐氧化球團生產線，減速機較多，減速機的故障直接影響著作業率。在工作中，減速機負載較大，工作的環境較之于其他機構也較為惡劣，因此比較容易損壞，本文針對減速機的常見故障，進行了原因分析，并提出了相應的預防措施，希望操作工、檢修工得到重視，加強設備點檢，及早發現問題，減少設備故障，提高作業系統率。
一、減速機的潤滑作用
減速機的合理潤滑是相當重要的，主要有以下作用：
（一）減少運動表面的磨損，提高工作效率，延長機械的使用壽命。
（二）促使齒合面見動壓油膜的形成，以油膜為載體，提高機械的荷載能力。
（三）潤滑能起到冷卻的作用，能將相對運動產生的熱量散發出去，有效避免因箱體溫度太高而產生的故障。
（四）潤滑良好能有效減少震動和噪聲，減少機械的損壞，同時能防治金屬表面的銹蝕，使金屬耐用且保持表面光滑。
（五）潤滑油膜的形成，能避免金屬表面的直接接觸，防止應力過于集中。
二、減速機潤滑故障的常見形式
發生較大的振動和噪聲
機械設備運行之后一般會發出刺耳聲且持續時間較長，致使整個機械設備產生較大的抖動，這種情況下，會使安全生產環境失去安全感，設備損壞影響生產。
轉動不靈動力損耗大
機械設備在運行的過程中，傳動件常常會被異物卡住，導致傳動件運轉不靈或斷續運轉，致使整個機械設備不能正常傳遞荷載，同時損耗較大的動力。
油溫過高導致變形
減速機在運行一段時間后，可能會負荷運轉或潤滑油量不合適等原因導致機體內又問急劇上升，致使某些部件局部熔結產生故障，有些因高溫變形引起精度下降或是材料的強度降低，引起機械的損壞。
（四）油膜破裂、齒面失效
在減速機各部件中Z容易被損壞的零件是蝸輪副、齒輪副、軸承等齒合傳動零件，在惡劣的工作環境下，齒合面之間無法形成良好的油膜或是在形成之后很快就會被破壞，蝸輪副、齒輪副、軸承的表面就會出現點蝕、膠合，沖擊斷裂熔焊等齒面失效。
三、減速機潤滑故障的原因分析
減速機潤滑故障的形式多樣，因此導致故障出現的原因也是錯綜復雜的。
（一）潤滑油的性能較差或是潤滑油的品種、黏度的選擇不合理等，又因為減速機的工作環境惡劣，齒合面之間沒有形成良好的油膜，使得軟化的狀態較差，使金屬長期處于直接的摩擦中，磨損嚴重，能耗大，長期如此，零部件的損壞會導致整各機械的損壞。
（二）油量使用不當。在使用潤滑油時，要注重適量。油量太多，會增加齒輪和軸承轉動的阻力，使得耗電增加，潤滑油因不斷攪拌散熱，散熱空間也相對較狹窄，油溫不斷升高，潤滑油的黏度逐漸下降，油膜變薄，致使正常的潤滑的狀態被破壞，加劇設備磨損；太少會導致齒輪、軸承等不能接觸到潤滑油，不能形成油膜，導致零部件之間干摩擦、部件磨損。
（三）潤滑油被污染。球團生產會有少量鐵精粉從呼吸器（通氣孔）中吸入，當塵土或鐵精粉等摩料性固體異物從外部侵入時，因其嵌入摩擦部分而使運動受阻。摩擦部分的間隙和油膜厚度為幾微米至幾十微米，與此相比，浮游在空氣中的塵土通常都達到幾十微米至100微米，而且它們的硬度極高，因此在阻礙運動的同時，引起顯著的磨損。
（四）潤滑油氧化變質。由于潤滑油長期接觸高溫、空氣，從而產生膠質、過氧化物、瀝青質、水溶性有機酸、油溶性有機酸等，潤滑系統的堿質下降，從而導致潤滑油變質。
四、減速機潤滑故障的預防措施
（一）潤滑油的選擇
要防止減速機出現潤滑故障，潤滑油的選擇是關鍵。減速器的種類繁多，按照傳動類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器；按照傳動級數不同可分為單級和多級減速器；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐－圓柱齒輪減速器；它們的用油是不同的，如果是齒輪減速器：國產的閉式齒輪油有以下幾種：
（1）齒輪油，這是60年代的代用品，也沒有任何添加劑，質量低劣，早巳淘汰。
（2）工業齒輪油，也稱普通工業齒輪油。這是60-70年代的產品，基礎油為精制礦物油，加有少量抗磨劑，以50℃粘度劃分牌號。
（3）中負荷工業齒輪油，曾稱中極壓工業齒輪油。這是80年代產品，基礎油為精制礦物油，加有抗氧、抗腐、防銹、極壓抗磨、抗泡等添加劑。
（4）重負荷工業齒輪油，80年代末產品，以深度精制礦物油為基礎油，在極壓抗磨、抗氧化、抗乳化等性能上優于中負荷工業齒輪油，達到80年代水平。
（5）抗氧防銹齒輪油，80年代產品，在普通工業齒輪油基礎上，改善了抗氧化、抗腐蝕及防銹性能。執行企業標準。
（6）蝸輪蝸桿油，80年代產品，分普通型和極壓型兩種，以精制礦物油及少量脂類為基礎油，加有油性、抗磨、抗氧、抗泡、防銹等添加劑。
注意：SEW減速機必須按照說明書上選用的潤滑油牌號，并按照更換潤滑油的時間定期更換。
齒輪工作的普遍特點是速度低、接觸應力大，在齒合區域流體潤滑膜很難形成。齒面潤滑狀態主要指混合潤滑和邊界潤滑。齒輪面的破壞形式主要指疲勞點蝕、黏著磨損、磨料磨損。保證齒輪潤滑主要依靠齒面形成的吸附膜以及反應膜。吸附膜能降低摩擦力和摩擦系數；反應膜能有效防止膠合。根據齒輪的工作環境、運動特點、齒面荷載等選擇有合適的潤滑油是確保齒面形成油膜的關鍵。低速重載齒輪，要對齒輪的沖擊、冷卻進行考慮，要選擇具有抗磨損的潤滑油；對于高速運動的齒輪，則要選擇黏度較低、流動新較好的齒輪油。在寒地工作的齒輪，潤滑油的凝點應至少比環境溫度低5℃，應選用低凝齒輪油。
（二）正確使用潤滑油
1.密封裝置。防治潤滑系統被損壞，Z好是將潤滑系統密封，密封裝置能使潤滑系統保持穩定。接觸摩擦面形成油膜，靠油膜起密封的作用，密封摩擦面的損傷直接影響油膜的穩定性，在應用密封裝置時，要充分考慮潤滑油的性質、溫度、壓力、滑動速度、潤滑油的適用性和密封材料。同時還應定期檢查和清潔潤滑系統的過濾裝置，時常對潤滑系統進行維護和保養，防治其漏油、漏水。
2.潤滑油用量。每臺設備在設計時就規定了它的用油量，操作者應根據設備的說明書。潤滑油的液面位置應保持在油標的兩刻度之間，如果用量太少，會造成齒輪、軸承不能完全解除潤滑油，油膜難以形成，導致摩擦件之間出現干摩擦；用量如果太多，潤滑油會增加齒輪、軸承等部件的運行阻力，導致耗電增加，減速機內壓力加大，造成漏油。
3.防止潤滑系統的污染。在注入潤滑油時，應先過濾，防止成品油中的雜質破壞潤滑油膜的形成。同時還應清潔加油器，防治將雜質注入油箱。
（三）加強監控及時發現故障
減速機在發生潤滑故障將要發生時會有一些明顯的特征，減速機的各零部件的溫度、振動、聲音等都會發生變化，因此加強監控，能及時有效的預防潤滑故障。
1.噪聲與振動。減速機在運行過程中如果被損壞，會發出與正常運行不同頻率的噪聲和振動。噪聲與振動的加大，是減速機出現潤滑故障的重要標志，可采用聲級測量噪聲聲壓、振動計測量振幅，經過分析比較測量所得數據再做出判斷，盡早地發現潤滑故障，根據結果采取相應措施將潤滑故障帶來的危害程度降到Z低。
2.溫度。潤滑狀況良好時，設備之間的摩擦力較小，產生的熱量較低，溫度也較低；相反，當減速機的潤滑狀況欠佳時，摩擦力和熱量均會增大，溫度過高會直接總成黏咬、燒結。因此對摩擦部位及其附近的零部件進行溫度測量有十分重要的意義。在測量溫度時，可使用紅外線非接觸式溫度計、單玻璃棒溫度計或帶自動監控裝置的溫度計進行測量。
3.軸的振動。軸承發生磨損時，間隙會變大，軸的振動會加劇，利用非接觸式儀表測量旋轉軸的振幅和頻率，能及時有效地防治故障的發生。
4.金屬磨粒測量。設備運行時，正常磨損產生的金屬磨粒和因潤滑故障而產生的潤滑磨粒在數量、形狀上都有明顯的差異。大磨粒的出現在很短的時間內減速機就會出現損壞。對高速、振動較大、大負荷以及高溫下工作的零部件，大磨粒的破壞作用更大，因此對設備的金屬磨粒進行監控顯得十分重要。
五、結語
減速機的潤滑管理是設備管理中的重要內容，降低減速機的潤滑故障是提高機械的工作壽命的重要途徑，因此應加強減速機的潤滑故障的預防。
參考文獻：
[1]陳松.減速機故障分析及預防[J].新疆有色金屬，2012，35(2):89，92.
[2]菅瑞雄，張偉.基于油液分析的齒輪減速機狀態監測和故障診斷[J].潤滑與密封，2011，36(7):103-105.
[3]崔獻剛.蝸輪蝸桿減速機故障與維護分析[J].科技資訊，2009，(24):241-241.
[4]齒輪減速機的常見故障和防治方法[J].磚瓦，2011，(8):29-29.
關鍵詞：減速機；潤滑故障；軸承；齒輪；磨損
減速機是機械設備的動力傳達機構，目前在傳遞動力的機構中廣泛應用。減速機由齒輪副、蝸輪副、傳動軸、軸承等零件組成，利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉數減速到所需的回轉數。我公司是年產40萬噸的兩條豎爐氧化球團生產線，減速機較多，減速機的故障直接影響著作業率。在工作中，減速機負載較大，工作的環境較之于其他機構也較為惡劣，因此比較容易損壞，本文針對減速機的常見故障，進行了原因分析，并提出了相應的預防措施，希望操作工、檢修工得到重視，加強設備點檢，及早發現問題，減少設備故障，提高作業系統率。
一、減速機的潤滑作用
減速機的合理潤滑是相當重要的，主要有以下作用：
（一）減少運動表面的磨損，提高工作效率，延長機械的使用壽命。
（二）促使齒合面見動壓油膜的形成，以油膜為載體，提高機械的荷載能力。
（三）潤滑能起到冷卻的作用，能將相對運動產生的熱量散發出去，有效避免因箱體溫度太高而產生的故障。
（四）潤滑良好能有效減少震動和噪聲，減少機械的損壞，同時能防治金屬表面的銹蝕，使金屬耐用且保持表面光滑。
（五）潤滑油膜的形成，能避免金屬表面的直接接觸，防止應力過于集中。
二、減速機潤滑故障的常見形式
發生較大的振動和噪聲
機械設備運行之后一般會發出刺耳聲且持續時間較長，致使整個機械設備產生較大的抖動，這種情況下，會使安全生產環境失去安全感，設備損壞影響生產。
轉動不靈動力損耗大
機械設備在運行的過程中，傳動件常常會被異物卡住，導致傳動件運轉不靈或斷續運轉，致使整個機械設備不能正常傳遞荷載，同時損耗較大的動力。
油溫過高導致變形
減速機在運行一段時間后，可能會負荷運轉或潤滑油量不合適等原因導致機體內又問急劇上升，致使某些部件局部熔結產生故障，有些因高溫變形引起精度下降或是材料的強度降低，引起機械的損壞。
（四）油膜破裂、齒面失效
在減速機各部件中Z容易被損壞的零件是蝸輪副、齒輪副、軸承等齒合傳動零件，在惡劣的工作環境下，齒合面之間無法形成良好的油膜或是在形成之后很快就會被破壞，蝸輪副、齒輪副、軸承的表面就會出現點蝕、膠合，沖擊斷裂熔焊等齒面失效。
三、減速機潤滑故障的原因分析
減速機潤滑故障的形式多樣，因此導致故障出現的原因也是錯綜復雜的。
（一）潤滑油的性能較差或是潤滑油的品種、黏度的選擇不合理等，又因為減速機的工作環境惡劣，齒合面之間沒有形成良好的油膜，使得軟化的狀態較差，使金屬長期處于直接的摩擦中，磨損嚴重，能耗大，長期如此，零部件的損壞會導致整各機械的損壞。
（二）油量使用不當。在使用潤滑油時，要注重適量。油量太多，會增加齒輪和軸承轉動的阻力，使得耗電增加，潤滑油因不斷攪拌散熱，散熱空間也相對較狹窄，油溫不斷升高，潤滑油的黏度逐漸下降，油膜變薄，致使正常的潤滑的狀態被破壞，加劇設備磨損；太少會導致齒輪、軸承等不能接觸到潤滑油，不能形成油膜，導致零部件之間干摩擦、部件磨損。
（三）潤滑油被污染。球團生產會有少量鐵精粉從呼吸器（通氣孔）中吸入，當塵土或鐵精粉等摩料性固體異物從外部侵入時，因其嵌入摩擦部分而使運動受阻。摩擦部分的間隙和油膜厚度為幾微米至幾十微米，與此相比，浮游在空氣中的塵土通常都達到幾十微米至100微米，而且它們的硬度極高，因此在阻礙運動的同時，引起顯著的磨損。
（四）潤滑油氧化變質。由于潤滑油長期接觸高溫、空氣，從而產生膠質、過氧化物、瀝青質、水溶性有機酸、油溶性有機酸等，潤滑系統的堿質下降，從而導致潤滑油變質。
四、減速機潤滑故障的預防措施
（一）潤滑油的選擇
要防止減速機出現潤滑故障，潤滑油的選擇是關鍵。減速器的種類繁多，按照傳動類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器；按照傳動級數不同可分為單級和多級減速器；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐－圓柱齒輪減速器；它們的用油是不同的，如果是齒輪減速器：國產的閉式齒輪油有以下幾種：
（1）齒輪油，這是60年代的代用品，也沒有任何添加劑，質量低劣，早巳淘汰。
（2）工業齒輪油，也稱普通工業齒輪油。這是60-70年代的產品，基礎油為精制礦物油，加有少量抗磨劑，以50℃粘度劃分牌號。
（3）中負荷工業齒輪油，曾稱中極壓工業齒輪油。這是80年代產品，基礎油為精制礦物油，加有抗氧、抗腐、防銹、極壓抗磨、抗泡等添加劑。
（4）重負荷工業齒輪油，80年代末產品，以深度精制礦物油為基礎油，在極壓抗磨、抗氧化、抗乳化等性能上優于中負荷工業齒輪油，達到80年代水平。
（5）抗氧防銹齒輪油，80年代產品，在普通工業齒輪油基礎上，改善了抗氧化、抗腐蝕及防銹性能。執行企業標準。
（6）蝸輪蝸桿油，80年代產品，分普通型和極壓型兩種，以精制礦物油及少量脂類為基礎油，加有油性、抗磨、抗氧、抗泡、防銹等添加劑。
注意：SEW減速機必須按照說明書上選用的潤滑油牌號，并按照更換潤滑油的時間定期更換。
齒輪工作的普遍特點是速度低、接觸應力大，在齒合區域流體潤滑膜很難形成。齒面潤滑狀態主要指混合潤滑和邊界潤滑。齒輪面的破壞形式主要指疲勞點蝕、黏著磨損、磨料磨損。保證齒輪潤滑主要依靠齒面形成的吸附膜以及反應膜。吸附膜能降低摩擦力和摩擦系數；反應膜能有效防止膠合。根據齒輪的工作環境、運動特點、齒面荷載等選擇有合適的潤滑油是確保齒面形成油膜的關鍵。低速重載齒輪，要對齒輪的沖擊、冷卻進行考慮，要選擇具有抗磨損的潤滑油；對于高速運動的齒輪，則要選擇黏度較低、流動新較好的齒輪油。在寒地工作的齒輪，潤滑油的凝點應至少比環境溫度低5℃，應選用低凝齒輪油。
（二）正確使用潤滑油
1.密封裝置。防治潤滑系統被損壞，Z好是將潤滑系統密封，密封裝置能使潤滑系統保持穩定。接觸摩擦面形成油膜，靠油膜起密封的作用，密封摩擦面的損傷直接影響油膜的穩定性，在應用密封裝置時，要充分考慮潤滑油的性質、溫度、壓力、滑動速度、潤滑油的適用性和密封材料。同時還應定期檢查和清潔潤滑系統的過濾裝置，時常對潤滑系統進行維護和保養，防治其漏油、漏水。
2.潤滑油用量。每臺設備在設計時就規定了它的用油量，操作者應根據設備的說明書。潤滑油的液面位置應保持在油標的兩刻度之間，如果用量太少，會造成齒輪、軸承不能完全解除潤滑油，油膜難以形成，導致摩擦件之間出現干摩擦；用量如果太多，潤滑油會增加齒輪、軸承等部件的運行阻力，導致耗電增加，減速機內壓力加大，造成漏油。
3.防止潤滑系統的污染。在注入潤滑油時，應先過濾，防止成品油中的雜質破壞潤滑油膜的形成。同時還應清潔加油器，防治將雜質注入油箱。
（三）加強監控及時發現故障
減速機在發生潤滑故障將要發生時會有一些明顯的特征，減速機的各零部件的溫度、振動、聲音等都會發生變化，因此加強監控，能及時有效的預防潤滑故障。
1.噪聲與振動。減速機在運行過程中如果被損壞，會發出與正常運行不同頻率的噪聲和振動。噪聲與振動的加大，是減速機出現潤滑故障的重要標志，可采用聲級測量噪聲聲壓、振動計測量振幅，經過分析比較測量所得數據再做出判斷，盡早地發現潤滑故障，根據結果采取相應措施將潤滑故障帶來的危害程度降到Z低。
2.溫度。潤滑狀況良好時，設備之間的摩擦力較小，產生的熱量較低，溫度也較低；相反，當減速機的潤滑狀況欠佳時，摩擦力和熱量均會增大，溫度過高會直接總成黏咬、燒結。因此對摩擦部位及其附近的零部件進行溫度測量有十分重要的意義。在測量溫度時，可使用紅外線非接觸式溫度計、單玻璃棒溫度計或帶自動監控裝置的溫度計進行測量。
3.軸的振動。軸承發生磨損時，間隙會變大，軸的振動會加劇，利用非接觸式儀表測量旋轉軸的振幅和頻率，能及時有效地防治故障的發生。
4.金屬磨粒測量。設備運行時，正常磨損產生的金屬磨粒和因潤滑故障而產生的潤滑磨粒在數量、形狀上都有明顯的差異。大磨粒的出現在很短的時間內減速機就會出現損壞。對高速、振動較大、大負荷以及高溫下工作的零部件，大磨粒的破壞作用更大，因此對設備的金屬磨粒進行監控顯得十分重要。
五、結語
減速機的潤滑管理是設備管理中的重要內容，降低減速機的潤滑故障是提高機械的工作壽命的重要途徑，因此應加強減速機的潤滑故障的預防。
參考文獻：
[1]陳松.減速機故障分析及預防[J].新疆有色金屬，2012，35(2):89，92.
[2]菅瑞雄，張偉.基于油液分析的齒輪減速機狀態監測和故障診斷[J].潤滑與密封，2011，36(7):103-105.
[3]崔獻剛.蝸輪蝸桿減速機故障與維護分析[J].科技資訊，2009，(24):241-241.
[4]齒輪減速機的常見故障和防治方法[J].磚瓦，2011，(8):29-29.
