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德国SIEMENS西门子减速机发展趋势

时间:2014-05-19      阅读:2508

德国SIEMENS西门子减速机发展趋势
20世纪70-80年代,世界上SIEMENS减速机技术有了很大的发展,且与新技术革命的发展紧密结合。通用SIEMENS减速机的发展趋势如下:
1、高水平、高性能:圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿,承载能力提高4倍以上,体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高;
2、积木式组合设计:基本参数采用优先数,尺寸规格整齐,零件通用性和互换性强,系列容易扩充和花样翻新,利于组织批量生产和降低成本;
3、型式多样化,变型设计多:摆脱了传统的单一的底座安装方式,增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与SIEMENS减速机一体式联接,多方位安装面等不同型式,扩大使用范围。
促使SIEMENS减速机水平提高的主要因素有:
1、理论知识的日趋完善,更接近实际(如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等);
2、采用好的材料,普遍采用各种合金钢锻件,材料和热处理质量控制水平提高;
3、结构设计更合理;
4、加工精度提高到ISO5-6级;
5、轴承质量和寿命提高;
6、润滑油质量提高。
自20世纪60年代以来,中国先后制订了JB1130-70《圆柱齿轮SIEMENS减速机》等一批通用SIEMENS减速机的标准,除主机厂自制配套使用外,还形成了一批SIEMENS减速机专业生产厂。全国生产SIEMENS减速机的企业有数百家,年产通用SIEMENS减速机25万台左右,对发展中国的机械产品作出了贡献。
20世纪60年代的SIEMENS减速机大多是参照苏联20世纪40-50年代的技术制造的,后来虽有所发展,但限于当时的设计、工艺水平及装备条件,其总体水平与水平有较大差距。
改革开放以来,中国引进一批先进加工装备,通过引进、消化、吸收*技术和科研攻关,逐步掌握了各种高速和低 速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高,通用圆柱齿轮的制造精度可从JB179-60的8-9级提高到GB10095-88的6级,高速齿轮的制造精度可稳定在4-5级。部分SIEMENS减速机采用硬齿面后,体积和质量明显减小,承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高,对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。
中国自行设计制造的高速齿轮减(增)速器的功率已达42000kW,齿轮圆周速度达150m/s以上。但是,中国大多数SIEMENS减速机的技术水平还不高,老产品不可能立即被取代,新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。
由于减速机运行环境恶劣,常会出现磨损、渗漏等故障,zui主要的几种是:
1、SIEMENS减速机轴承室磨损,其中又包括壳体轴承箱、箱体内孔轴承室、变速箱轴承室的磨损;
2、SIEMENS减速机齿轮轴轴径磨损,主要磨损部位在轴头、键槽等;
3、SIEMENS减速机传动轴轴承位磨损;
4、SIEMENS减速机结合面渗漏。
针对磨损问题,传统解决办法是补焊或刷镀后机加工修复,但两者均存在一定弊端:补焊高温产生的热应力无法*消除,易造成材质损伤,导致部件出现弯曲或断裂;而电刷镀受涂层厚度限制,容易剥落,且以上两种方法都是用金属修复金属,无法改变“硬对硬”的配合关系,在各力综合作用下,仍会造成再次磨损。对一些大的轴承企业更是无法现场解决,多要依赖外协修复。当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法,其具有*的粘着力,优异的抗压强度等综合性能。应用高分子材料修复,可免拆卸免机加工既无补焊热应力影响,修复厚度也不受限制,同时产品所具有的金属材料不具备的退让性,可吸收设备的冲击震动,避免再次磨损的可能,并大大延长设备部件的使用寿命,为企业节省大量的停机时间,创造巨大的经济价值。
而针对渗漏问题,传统方法需要拆卸并打开减速机后,更换密封垫片或涂抹密封胶,不仅费时费力,而且难以确保密封效果,在运行中还会再次出现泄漏。高分子材料可现场治理渗漏,材料具备的*的粘着力、耐油性及350%的拉伸度,克服减速机振动造成的影响,很好地为企业解决了减速机渗漏问题。
SIEMENS减速机漏油的原因分析
1、SIEMENS减速机内外产生压力差:减速机运转过程中,运动副摩擦发热以及受环境温度的影响,使减速机温度升高,如果没有透气孔或透气孔堵塞,则机内压力逐渐增加,机内温度越高,与外界的压力差越大,润滑油在压差作用下,从缝隙处漏出。
2、SIEMENS减速机结构设计不合理
1)检查孔盖板太薄,上紧螺栓后易产生变形,使结合面不平,从接触缝隙漏油;
2)SIEMENS减速机制造过程中,铸件未进行退火或时效处理,未消除内应力,必然发生变形,产生间隙,导致泄漏;
3)箱体上没有回油槽,润滑油积聚在轴封、端盖、结合面等处,在压差作用下,从间隙处向外漏;
4)轴封结构设计不合理。早期的减速机多采用油沟、毡圈式轴封结构,组装时使毛毡受压缩产生变形,而将结合面缝隙密封起来。如果轴颈与密封件接触不十分理想,由于毛毡的补偿性能极差,密封在短时间内即失效。油沟上虽有回油孔,但极易堵塞,回油作用难以发挥。
3、加油量过多:减速机在运转过程中,油池被搅动得很厉害,润滑油在机内到处飞溅,如果加油量过多,使大量润滑油积聚在轴封、结合面等处,导致泄漏。
4、检修工艺不当:在设备检修时,由于结合面上污物清除不*,或密封胶选用不当、密封件方向装反、不及时更换密封件等也会引起漏油。
治理SIEMENS减速机漏油的对策
1、改进透气帽和检查孔盖板:减速机内压大于外界大气压是漏油的主要原因之一,如果设法使机内、机外压力均衡,漏油就可以防止。减速机虽都有透气帽,但透气孔太小,容易被煤粉、油污堵塞,而且每次加油都要打开检查孔盖板,打开一次就增加一次漏油的可能性,使原本不漏的地方也发生泄漏。为此,制作了一种油杯式透气帽,并将原来薄的检查孔盖板改为6 mm厚,将油杯式透气帽焊在盖板上,透气孔直径为6 mm,便于通气,实现了均压,而且加油时从油杯中加油,不用打开检查孔盖板,减少了漏油机会。
2、 畅流:要使被齿轮甩在轴承上多余的润滑油不在轴封处积聚,必须使多余的润滑油沿一定方向流回油池,即做到畅流。具体的做法是在轴承座的下瓦中心开一个向机内倾斜的回油槽,同时在端盖直口处也开一缺口,缺口正对回油槽,这样多余的润滑油经缺口、回油槽流回油池。
3、改进轴封结构
1)输出轴为半轴的减速机轴封改进:带式输送机、螺旋卸车机、叶轮给煤机等大多数设备的减速机输出轴为半轴,改造较方便。将减速机解体,拆下联轴器,取出减速机轴封端盖,按照配套的骨架油封尺寸,在原端盖外侧车加工槽,装上骨架油封,带弹簧的一侧向里。回装时,如果端盖距联轴器内侧端面35 mm以上,则可在端盖外侧的轴上装一个备用油封,一旦油封失效,即可取出损坏的油封,将备用油封推入端盖,从而省去了解体减速机、拆连轴器等费时费力的工序。
2)输出轴为整轴的减速机轴封改进:整轴传动的减速机输出轴无联轴器,如果按照2.3.1方案改造,工作量太大也不现实。为减少工作量、简化安装程序,设计了一种可剖分式端盖,并对开口式油封进行了尝试。可剖分式端盖外侧车加工槽,装油封时先将弹簧取出,将油封锯断呈开口状,从开口处将油封套在轴上,用粘接剂将开口对接,开口向上,再装上弹簧,推入端盖即可。
4、采用新型密封材料:对于减速机静密封点泄漏可采用新型高分子修复材料粘堵。如果减速机运转中静密封点漏油,可用表面工程技术的油面紧急修补剂粘-高分子25551和90T复合修复材料来堵,从而达到消除漏油的目的。
5、认真执行检修工艺:在减速机检修时,要认真执行工艺规程,油封不可装反,唇口不要损伤,外缘不要变形,弹簧不可脱落,结合面要清理干净,密封胶涂抹均匀,加油量不可超过油标尺刻度。
6、擦拭:减速机静密封点通过治理,一般是可以达到不渗不漏的,但动密封点由于密封件老化、质量差、装配不当、轴表面粗糙度高等原因,使得个别动密封点仍有微小渗漏,由于工作环境差,煤尘粘到轴上,显得油乎乎一片,所以需要在设备停止运转后,擦拭轴上的油污。

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