一、齿轮故障
1. 齿轮磨损/点蚀/断齿现象:
运行时出现异常噪音(如啃齿声、周期性撞击声)。
振动加剧,输出扭矩下降。
齿面出现划痕、点蚀坑(直径>0.5mm)或断齿缺口。
原因:
润滑不良:油液污染、黏度不足或油膜失效,导致金属直接接触。
过载或冲击载荷:负载超过额定值或频繁启动、负载突变。
安装问题:齿轮对中偏差(平行度/垂直度超差)、齿面硬度不均或热处理缺陷。
排除方法:
轻度磨损:研磨齿面并更换润滑油(使用极压齿轮油,如L-CKC 320)。
中度磨损:采用堆焊(镍基焊条)或激光熔覆修复,修复后磨齿至精度6级以上。
严重磨损:更换齿轮副(必须成对更换,避免啮合精度不足)。
预防措施:定期检测油液污染度(NAS 8级以下),控制负载不超过额定值120%。
2. 齿轮异响/振动
现象:
空载或负载时发出“咯噔”声,转速变化时异响频率变化。
振动值(加速度>15m/s²)异常。
原因:
啮合间隙不当:齿轮侧隙过大/过小,齿向误差超差。
轴线平行度不足:齿轮轴线平行度偏差>0.02mm/m。
排除方法:
调整啮合间隙:通过加减垫片调整轴向位置,或使用偏心套修正。
重新校准安装:用百分表检测齿轮径向跳动,确保轴线平行度≤0.02mm/m。
更换齿轮:若齿面磨损严重,需更换并重新校准啮合精度。
二、轴承故障
1. 轴承温升过高/异响现象:
轴承部位温度升高(超过环境温度40℃以上)。
运转阻力增大,伴随“沙沙”摩擦声或“咔嗒”剥落撞击声。
原因:
润滑问题:润滑脂不足、变质或型号不符(如黏度不当)。
安装过紧/过松:轴承与轴/座孔配合公差不当,或轴向间隙<0.05mm。
载荷超限:轴向/径向载荷超过轴承额定承载能力。
排除方法:
更换轴承:选择同型号轴承(注意游隙匹配,如重载工况选C3游隙)。
清洁与润滑:清洁轴承座,重新涂抹高温润滑脂(填充量为轴承腔1/3~1/2)。
调整安装:确保轴承内圈与轴、外圈与壳体的配合精度符合要求(过盈或过渡配合)。
2. 轴承磨损/损坏
现象:
轴承座或轴颈出现磨损痕迹。
轴承滚道剥落(坑直径>1mm)或保持架破裂。
原因:
配合过松:轴承与轴/座孔间隙过大,导致运转时滑动。
螺栓松动:地脚螺栓或端盖螺栓未紧固,导致轴向定位失效。
排除方法:
更换轴承:若滚道或保持架损坏,需更换新轴承。
修复轴颈:对磨损的轴颈进行电刷镀或镶键修复,保证配合间隙≤0.03mm。
紧固螺栓:按力矩表分序紧固地脚螺栓和端盖螺栓(如M16螺栓力矩约160N·m)。
三、轴断裂
1. 轴断裂现象:
设备突然停机,伴随剧烈异响。
断轴处可见疲劳源(如组织疏松、裂纹)。
原因:
安装问题:电机与减速机轴不同轴度>0.1mm,导致附加弯矩。
制造缺陷:轴内部存在组织疏松或热处理裂纹。
小车架刚度不足:钢结构变形导致轴承受额外弯曲力矩。
排除方法:
更换轴:选择高强度材料(如42CrMo调质钢),并校准安装精度。
加强小车架:对钢结构进行加固,减少变形。
无损检测:对重要轴类零件进行超声波探伤,确保内部无缺陷。
2. 轴弯曲
现象:
输入/输出轴窜动,振动速度>8mm/s。
盘车时感觉阻力不均匀。
原因:
对中偏差:电机与减速机同轴度>0.05mm,角度偏差>0.1°。
地脚螺栓松动:未按力矩梯度紧固,导致轴系受力不均。
联轴器损坏:弹性元件破裂,无法缓冲冲击载荷。
排除方法:
重新对中:使用激光对中仪调整同轴度(径向偏差≤0.05mm,角度偏差≤0.1°)。
紧固螺栓:按力矩表分序紧固地脚螺栓,并定期检查。
更换联轴器:若弹性元件损坏,需更换新联轴器并校准。
四、密封失效
1. 漏油现象:
箱体结合面、轴伸处渗油,油位下降过快。
原因:
密封件老化:唇形油封硬化、O型圈龟裂。
箱体变形:平面度误差>0.1mm/m,导致贴合不严。
油位过高:超过油标中线1.5倍,内部压力升高。
排除方法:
更换密封件:选择耐油、耐高温材质(如氟橡胶油封)。
修复箱体:对变形部位进行研磨或铣削处理,平面度≤0.1mm/m。
调整油位:按标准刻度加油,避免过量(一般油位在齿轮齿高的1/3~1/2处)。
2. 渗油
现象:
结合面有轻微油迹,未形成明显滴漏。
原因:
密封面污染:装配时密封面有杂质(如灰尘、油污)。
压力失衡:内部油温升高导致油气膨胀,通风孔堵塞。
排除方法:
清洁密封面:用酒精或丙酮清理结合面,涂抹平面密封胶(如乐泰587)。
疏通通风孔:检查并清理呼吸器,确保内部压力平衡。
加装冷却装置:对高温工况,可加装散热片或冷却风扇。
五、润滑系统故障
1. 油液劣化现象:
油液发黑、有金属碎屑,黏度下降超过15%。
油液乳化(呈乳白色),酸值>2mgKOH/g。
原因:
未定期换油:超过推荐周期(如6000小时)未更换。
油液污染:水分、杂质混入(过滤精度<40μm)。
油泵故障:供油不足导致润滑失效。
排除方法:
更换润滑油:选择匹配型号的齿轮油(如ISO VG220),清洗油箱及油路。
清洗滤芯:更换高精度滤芯(精度≤25μm),并定期反吹清洗。
检修油泵:若油泵故障,需维修或更换,确保供油压力0.2~0.4MPa。
2. 温升过高
现象:
壳体温度超过80℃,不同型号标准略有差异。
润滑油失效,部件变形风险增加。
原因:
润滑不良:油液不足、油质差或润滑方式错误(如飞溅润滑未浸入油中)。
负载过大:输入功率超过额定值,或频繁启动、过载运行。
部件卡阻:齿轮、轴承卡死或异物进入内部。
排除方法:
检查油位与油质:补充或更换润滑油,确保润滑方式正确。
调整负载:将负载控制在额定范围内,避免频繁启停。
清理与修复:清除内部异物,更换卡死或损坏的部件(如齿轮、轴承)。
六、维护保养建议
1. 日常维护(每日/每班)检查项目:
油位:通过油标观察,停机时油位应在中线±10%范围内。
温度:红外测温仪检测轴承座、箱体温度,温差>环境温度35℃时预警。
振动/噪音:手持测振仪检测(正常值:振动速度≤4.5mm/s),异常噪音需停机排查。
密封性:观察箱体结合面、轴伸处是否渗油,及时擦拭并标记漏点。
记录要求:建立《设备运行日志》,记录运行时间、负载电流、异常现象及处理结果。
2. 定期维护(按周期执行)
更换润滑油:首次500小时,后续每6000小时更换,停机趁热放油(油温>40℃时杂质易排出)。
清洗更换滤芯:每2000小时更换吸油口粗滤(精度≤100μm)和回油精滤(精度≤25μm),清洗时用压缩空气反吹滤芯。
检查密封件:每12个月拆卸油封、O型圈,检查唇口磨损及老化程度,更换时涂抹薄层润滑脂防止唇口撕裂。
紧固连接螺栓:每6个月按力矩表分序紧固地脚螺栓、端盖螺栓、联轴器螺栓(如M16螺栓力矩约160N·m)。
对中校准:每12个月使用激光对中仪调整电机与减速机同轴度(径向偏差≤0.05mm,角度偏差≤0.1°)。
3. 深度检修(每2~3年或大修时)
拆检齿轮箱:清洗所有零部件,检查齿轮齿面磨损(齿厚减薄>5%需更换)、轴承滚道剥落(坑直径>1mm需更换)。测量齿轮啮合间隙(建议用压铅法,铅丝直径≤1.5倍侧隙)、轴承游隙(轴向游隙参考GB/T4604)。修复箱体轻微变形(平面度超差时研磨或铣削处理),严重变形需更换箱体。
润滑系统升级:高速轻载场合改用合成齿轮油(如PAO基油,抗磨性提升30%)。加装油液在线监测装置(实时监控粘度、水分、磨粒浓度)。
精度恢复:对输出轴键槽磨损处进行修复(如镶键或电刷镀),保证键与键槽配合间隙≤0.03mm。校正齿轮轴直线度(弯曲变形>0.02mm/m时校直或更换)。
油品选择:根据工况(转速、载荷、温度)选油,硬齿面减速机推荐使用重负荷齿轮油(如GL-5级,粘度等级VG220~VG680)。
换油原则:以油质检测为主(酸值、水分、磨粒),而非单纯依赖时间周期,避免过度换油造成浪费。
加油禁忌:禁止混用不同品牌/类型润滑油(尤其是矿物油与合成油),补油时使用专用滤油机(过滤精度≤10μm)。
负载控制:避免长期超额定载荷运行(建议工作载荷≤90%额定扭矩),冲击载荷需加装缓冲装置(如液力耦合器)。
启动预热:冬季启动前低速空转10分钟(油温<10℃时),避免低温油粘度过大导致润滑失效。
环境防护:露天或多粉尘场合加装防护罩,定期清理箱体散热片积灰(保持散热效率)。
七、故障处理流程图
异常信号(噪音/振动/温升)→停机检测(油位、温度、振动频谱)→
初步判断(齿轮/轴承/润滑问题)→
拆检确认(磨损程度/密封状态)→
修复措施(更换部件/调整精度/清洁润滑)→
试运行(空载/负载测试,记录运行数据)→
恢复使用。
硬齿面齿轮减速机的可靠运行依赖于“精准诊断、规范保养、科学润滑”。通过建立定期检测机制(如振动监测周期表、油液分析计划),结合设备实际工况优化维护策略,可有效降低故障率,延长设备寿命(正常维护下寿命可达8~10年)。建议企业建立设备档案,记录历次维护数据,为预测性维护提供依据,最终实现从“事后维修”到“预防性维护”的转变。