行星齿轮传动减速机漏油故障原因分析及解决对策

摘要：减速机在使用的过程中容易发生漏油故障，从而造成润滑油不足，使减速机的齿轮与轴承无法得到良好的润滑，这将会对齿轮和轴承造成烧蚀性损坏。减速机漏油一方面对设备的完好率产生了不良影响，影响了用户的使用，另一方面也大大增加了机械设备的油耗量，造成一定的经济损失，并且对环境也造成了一定程度的污染，情况严重时还有可能会引起一些设备安全事故的发生。本文主要阐述了减速机的结构及其工作原理，分析了减速机漏油故障发生的原因，并在此基础上提出行星齿轮传动减速机漏油故障的解决对策。

关键词：行星齿轮传动减速机；漏油故障；原因；解决对策

引言

减速机是电动机与工作机之间独立封闭式传动机构，其作用是用于降低转速，同时相应的增大转矩，是一个重要的传动设备，它在各个工业、机械生产领域中都得到了广泛的应用。目前减速机存在的一个主要故障就是行星齿轮传动减速机漏油的问题。全面、透彻的了解减速机的结构及其工作原理，分析减速机的漏油故障，并在此基础上找出故障原因，尽可能的避免故障的发生，或者在发现的时候能够对其进行及时、正确的处理。

1.减速机的结构及其工作原理分析

减速机是一种由封闭在箱体内的齿轮组成的传动装置，它的组成部分主要有轴、轴承、圆柱齿轮、箱体和其附件以及传动零件锥齿轮等，是原动机和工作机之间独立存在的一个闭式传动装置，它的作用是为了满足工作的需要，同一定的传动比，将电机的转矩和转速进行转换，来达到降低转速、增大转矩的目的。其中圆锥齿轮主要是为了满足轴布置方向的改变需要，其作用是限制传动比，以减小大锥齿轮的直径和模数。圆柱齿轮减速器是位于箱体内部的一个啮合齿轮结构，它通过转动将动力从一轴传至另一轴，完成减速的动力的皮带传送，然后再通过两个齿轮的传送作用，达到减速的目的。减速机的齿轮传动主要由主齿轮和从齿轮两个部分组成，在运行中主要是通过两个齿轮部分之间的直接接触（啮合）来传递运动和动力（结构见图1）。现在减速机在传递动力与运动的机构中已经得到了非常广泛的应用，其应用甚至可以说已经涉及到机械传统系统的各个方面。

图1 行星齿轮传动减速机的结构

2.减速机常见几种漏油故障及原因分析

油封漏油、密封盖弹出和通气器漏油是减速机常见的三种漏油现象。漏油的部位主要有三个部分，一个是低速轴伸出端与轴承端盖轴孔之间缝隙的位置发生渗漏；一个是高速轴伸出端与轴承端盖轴孔之间缝隙的位置发生渗漏；还有一个是箱体结合面的位置发生渗漏。

导致减速机漏油的原因较多，发生起来主要可总结为以下几个：一是，减速机的设计不合理。主要表现为，箱体上没有回油槽，润滑油积在端盖、结合面还有轴封等位置聚集起来，然后再加上压差的作用，从而发生由间隙的位置向外部泄露；减速机没有装配通风罩，因此就不能进行均压，这将会导致机箱内部的压力不断的升高，最终导致漏油的发生；检查孔盖板所使用的材料太薄，在上昆螺栓之后容易发生变形，从而使结合面凹凸不平，最终导致接触缝隙部位发生漏油。二是，通气不顺。减速机工作环境也会对减速机的运行产生很大的影响。有时候由于环境的限制会使减速机出现通气器堵塞或者通气不顺等现象，这些问题一旦出现就会导致减速机内部由于运行而产生气体没有办法正常排出，进而引起箱体内部的温度快速升高，大大增加箱体内部的气压，箱内润滑油在压力的作用下就可能会从设备的缝隙处渗漏出来。三是，加工与安装精度比较低。减速机对加工和安装的精度要求也比较高，一般来说，在减速机启动的时候需要承受巨大的动载荷，如果设备的安装精度没有达到相关的标准要求，这就可能会引起减速机底座螺栓发生松动，进而引起减速机高、低速轴孔处的密封圈磨损以及机体振动的加剧，从而引起润滑油渗出的发生[1]。另外，轴的精磨不到位也是导致减速机漏油的一个原因，它将会导致轴与油封接触的部位粗糙度以及端盖加工同心度不够，进而使减速机在运行的过程中出现油封与轴不同心的现象，而在机体运转起来之后，油封就会被豁大，在这种情况下，如果端盖加工精度不够、液体密封胶涂抹不够或者箱体配合面粗糙度不够等都有可能会导致减速机漏油事件的发生。四是，油位太高，这也是导致减速机漏油的一个重要因素。减速机在运转过程中，油池中的油会被剧烈的搅动，有时候润滑油会在机内到处飞溅，在这种情况下，如果油箱里面加入了过多的油，就会使大量润滑油在轴封、结合面等部位聚集，从而导致润滑油泄漏事件的发生[2]。五是，检修工艺存在一定的不足。减速机的检修对其正常运行有非常重要的意义。在对设备进行检修的时候，如果，没有选择适当的密封胶，没有彻底清除结合面上的污物，没有及时更换密封件或者密封件方向装反等，这些问题都会导致漏油事件的发生。

3.按运动类型分类分析行星齿轮传动减速机漏油故障原因及解决对策

3.1 O型圈引起的静止接合面和往复运动密封漏油故障

O型圈在静密封设计中有非常广泛的应用。静密封主要是指应用于两个相邻的表面之间没有相对运动部位所使用的密封。如果O型圈的材料选择得当、规格尺寸合理、并且安装沟槽尺寸加工没有较大误差，那么O型圈就可以承受高达100Mpa的压力，甚至实现零泄漏也不是没有可能的。减速机静密封时也有可能会发生漏油，分析其主要原因主要是由于零部件加工质量不达标；在O型圈装配的过程中发生切边问题，或者在连接螺栓的过程中拧紧力矩不足；或者是由于O型圈本身存在弹性不好或者表面缺陷等质量问题；另外，在减速机制动器中活塞与缸体间的往复运动密封也会由于O型圈扭曲而发生漏油故障[3]。

针对这些问题我们可以采取的处理措施为：

（1）在O型圈的选择时要注意对生产厂家的调查和控制，选择正规厂家为宜。

（2）O 型圈的密封设计要达标。

首先导锥要符合要求，这主要是因为O型圈在安装的时候会受到一定的挤压，这就要求导锥的棱角设计要采用倒圆的方式，只有这样才能够有效避免O型圈在安装的过程中由于表面挤损导致密封失效[4]。其次，沟槽的设计要达标。沟槽的设计主要包括沟槽的尺寸、形状、精度还有表面粗糙度等，在设计的过程中必须要注意这几个方面的合理均衡。矩形槽是行星齿轮传动减速机中常用的槽型，它具有容易加工、精度容易保证等优点，因此更容易保证O型圈具有必要的压缩量[5]。另外，半圆形、三角形、V形以及燕尾形等也是常用的几种沟槽类型。

3.2旋转结合面部位漏油故障

在行星齿轮传动减速机中发生旋转结合面部位漏油故障的部位主要有出轴与端盖轴孔之间密封的位置和支承座与轴承座之间密封的位置。经分析，导致漏油故障发生的原因主要是由于：零部件的加工存在一定的质量问题；在装配的过程中造成油封唇口翻边、切边，或者油封座连接螺栓拧紧力矩不足；以及油封弹性不好、唇口缺陷、弹簧松或者脱落等油封质量问题[6]。

针对这些问题我们可以采取的处理措施为：

（1）在油封产品的选择时要加强对生产厂家的调查和控制，选择正规厂家的合格产品为宜。

（2）在减速机的装配中要采用正确的装配方式，以及专用的油封装配工装。在装配的时候要注意正确的施力方式，选择大小合适的垫板，并在对角线方向均匀施压。同时还要注意保证油封的水平，以保证密封的有效性。在工装的选择中要注意工装与油封的接触位置直径大小要合理。

（3）在检测的过程中要使用专用的气动力矩扳手将螺栓拧紧。

（4）要从唇口与轴的接触宽度、唇口与轴的过盈量原则以及轴的粗糙度等方面来加强零部件的密封处设计[7]。

4.总结语

减速机漏油不仅对设备的完好率产生了不良影响，同时也大大增加了机械设备的油耗量，造成一定的经济损失，对环境也造成了一定程度的污染，情况严重时还有可能会引起减速机少油、断油的现象发生，这将会使齿轮啮合面磨损加剧，引发齿轮发生剥离或者咬焊，从而导致一些设备安全事故的发生。齿轮的安装和疲劳是引起部件损坏、导致减速机漏油故障的主要原因。

参考文献：

[1]张文华.浸油式润滑齿轮减速机漏油处理方法[J].中国设备工程，2006，12（8）：54-55.

[2]方法兴.齿轮减速机漏油形式及解决对策[J].机械工程师，2014，11（5）：279-281.

[3]刘小峰，原红卫.减速机漏油故障成因及治理[J].商情，2013，15（18）：142.

[4]杨乐.义络煤业三水平主井绞车ZHLR-130K型减速机漏油的处理方法[J].中国机械，2014，21（11）：47-47.

[5]张兆蕾.减速机漏油的分析及解决方法[J].中国科技博览，2012，22（16）：251-251.

[6]李树泽.某电厂HP863磨煤机减速机经常漏油原因及处理[J].科技创新与应用，2013，10（14）：137-137.

[7]袁娜.行星齿轮传动减速机漏油故障分析及解决措施[J].中国科技信息，2013，12（8）：127.