基于减速箱防漏设计综述

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　　摘要：齿轮减速箱是许多港口机械上的重要部件, 减速箱密封性能是衡量其质量的重要指标之一。对于减速箱的上下箱体结合面、无外伸轴端盖处、观察孔盖等处的静密封, 一般用垫片或涂以密封胶, 再进行合理的紧固便可防漏。但对于输入轴及输出轴的旋转动密封, 如果设计欠周到, 这些部位就极易漏油,给设备使用维护带来很大的麻烦。本文是个人的一些见解，以供同行参考借鉴。
　　关键词：港口；机械；减速箱；防漏设计；
　　一、设备管理的理论分析
　　设备管理是以企业生产经营目标为依据，以设备为研究对象，追求设备寿命周期费用最经济和设备效能最高为目标，应用一系列理论、方法，如系统工程学、价值工程学及设备磨损、补偿理论、设备可靠性和维修性理论、设备监测和诊断方法、综合管理的方法等，通过一系列技术、经济组织措施，对设备的物质运动和价值运动进行从规划、设计、制造 、选型 、购置 、安装 、使用 、维护 、修理、改造、更新直至报废的全过程的科学管理 。设备寿命周期是指设备从购置规划、选型开始，经过论证、购置、安装调试、使用、维护、修理、改造直到报废所经历的全部时间。设备的寿命周期费用是指设备一生所花费的全部费用，包括一次支出或者集中在比较短的时间内支出的购置费（主要包括购置费、运输费、安装、调试费等）及为保证设备正常运行需定期多次支付的维持费（主要包括能耗费、人工费、维修费、后勤支援费、报废清理费等）两部分。设备寿命周期费用理论为设备的经济管理提供了新的理论指导，在设备具备规定功能的前提下，要尽可能使购置费与维持费的总和达到最经济，以此作为选购设备的重要决策依据。设备寿命周期费用理论和方法既是一种先进的管理方法，也是一种实用的决策技术。在设备一生的各个阶段都可以运用这种理论和方法来提高管理水平、进行科学决策，取得良好的经济效益。可靠性工程理论。可靠性是指系统、设备或零部件等，在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。企业不仅要求设备具有生产所需的良好功能，还要求设备在长期使用中能够保持这些功能，准确、安全、可靠地运转，不发生故障。但设备的可靠性与设备的经济性是密切相关的，从经济上看，设备的可靠性高就可以减少或避免因设备发生故障而造成的停机损失与维持费用的支出。但是设备的可靠性并不是越高越好，因为提高设备的可靠性需要投入更多的购置费用。该理论认为，在设备管理中不能片面的追求可靠性，而应全面权衡提高可靠性所需的费用支出与设备不可靠所造成的费用损失的大小，从而确定最佳的可靠度，实现设备性能与费用的良性匹配。最佳可靠度是“由不可靠而造成的费用损失”与“提高可靠度所消耗的费用”之和，即总费用的最低点。
　　针对港口机械设备管理存在的问题，本文主要提出了以下三方面的对策：一是，改善设备管理观念。不仅要注重设备的维护管理，也要重视设备计划、设计、制造、购置、安装的管理另外，设备的一生作为一个系统，它的各个阶段可以看作各子系统。只有把这些系统中的纵向、横向有机地结合起来进行综合处理，才有可能取得设备一生的最佳经济效益。在设备选购、修理、改造和委托制造方面，必须进行技术经济的论证和评价。要进行多方比较分析，这是决策的基础。二是，加强设备的技术改造。设备的技术改造也叫做设备的现代化改装，是指应用现代科学技术成就和先进经验，改变现有设备的结构，装上或更换新不见、新装置、新附件，以补偿设备的无形磨损和有形磨损。通过技术改造，可以改善原有设备的技术性能，增加设备的功能，使之达到或局部达到新设备的技术水平。三是，完善设备的维修管理。设备维修的目标，是使动力部门维持规定的工作能力，保证完成生产任务，或着说，是使设备在一定时间内能在保持规定性能情况下运转。维修对产品产量，质量成本的影响，是通过设备的可利用率反映的。因此维修的任务以最合理的费用提供技术服务，以保证生产所需的设备输出，实现企业经营目标。在确定设备的维修方式时，要区别各类设备在生产中所处的地位和对生产的影响程度，不能一律采用某种维修方式。一个企业可以同时存在定期维修、状态监测维修和事后维修等几种方式 。
　　港口机械设备的特征。随着科学技术的发展和现代工业生产的要求，新的科学技术成果不断地应用到港口机械设备管理中来，这使得对港口重大装卸设备具有以下一些特征：（1 ）大型化，现代港口生产的大型化、集中化导致了港口装卸设备的大型化。大型设备可以提高劳动生产率，节约材料和投资，降低生产成本，同时也有利于新技术的推广和应用，适应现代化港口大生产的需要。（2 ）高速化，港口装卸设备的大型化使得降低单位生产率的设备体积和提高工作效率成为一个重要课题，高速化则是解决这一问题的重要途径。所谓高速化是指生产速度的提高。（3 ）自动化港口生产中，设备的自动化可以大大提高生产效率，减轻劳动强度，达到高产高效低消耗的目的。齿轮减速箱是许多港口机械上的重要部件, 减速箱密封性能是衡量其质量的重要指标之一。
　　二、港口机械减速箱的使用条件
　　港口机械减速箱的工作环境一般比较潮湿, 盐雾大, 海洋性盐雾腐蚀更加严重,摩擦副极易受空气中的酸和水分的化学作用与电化学作用, 在相对运动表面造成表面材料的损失, 形成“腐蚀磨损”。 矿石作业港口机械, 其粉尘为游离矿微粒, 当这些硬颗粒进入相对运动的零部件表面时, 会在较软材料表面上犁刨出很多沟纹, 形成“磨料磨损”, 其对密封的破坏非常大。港口机械的减速箱起动频繁, 负荷繁重。一旦减速箱输入、输出轴出现漏油, 往往采用添加润滑油的简单方法维持生产, 这样不仅浪费大量润滑油, 而且影响机容机况, 污染环境。
　　三、港口机械减速箱应选用的密封形式
　　港口机械减速箱的旋转动密封应具有防尘、防潮、防水、防漏的功能, 而且要性能可靠、寿命长。选用机械密封和迷宫密封均能达到要求。但机械密封构造复杂, 零件难加工, 成本高, 维修不便。而迷宫密封尤其是径向迷宫密封, 由于密封元件间不直接接触, 没有磨损, 所以寿命长, 并且进、出摩擦副的路径曲折, 润滑油不易泄出, 粉尘也不易进入, 因而可杜绝摩擦副间的“磨料磨损”。为了不漏一滴油, 在迷宫密封外侧的迷宫静盖最低点再设一个回油孔, 此孔与箱体以铜管连通, 即使有少量漏油也会流回减速箱内。通过层层设防, 一方面, 可阻止润滑油沿轴向泄漏; 另一方面, 可防止灰尘、水、潮气等侵入, 从而满足港口机械减速箱旋转动密封的要求。
　　四、港口减速箱防漏设计的其他要求
　　减速箱的防漏不能以减少润滑部位的供油为代价, 因此必须有充分的润滑油流过轴承的滚动体以便带走热量。但这些润滑油又必须及时、快速地流走, 使得密封旁的润滑油的积油量最少, 密封两侧压力差最小, 所以轴承润滑腔内回油孔的高度及直径的确定要合理。一般回油孔的高度应保证轴承积油油面的最高位置与轴承最低滚动体中心持平。回油孔径要偏大选取, 以利油路畅通, 回油快速。为便于更换, 应采用轴套与双唇骨架密封贴合,轴套表面粗糙度Ra≤0. 8 m。磨削加工时应根据轴在使用中的旋转方向安排磨削旋向, 使轴在工作时磨痕泵油向内流动, 增加密封的有效性。径向迷宫曲路间隙的大小可根据轴承内径来选取。
　　

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