1. 给煤机校验
3.1智能煤矿smart coal mine
将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合,形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统,实现煤矿开拓、采掘(剥)、运输、通风、安全保障、经营管理等过程的智能化运行。
3.2智能综采工作面smart mining face
应用人工智能、工业物联网、云计算、大数据等先进技术,使工作面采煤机、液压支架、输送机(含刮板式输送机、转载机、破碎机、可伸缩带式输送机)及电液动力设备等形成具有自主感知、自主决策和自动控制运行的智能系统,实现工作面落煤、支护、运煤作业工况自适应和工序协调控制。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
4G:第四代移动通信技术(The 4th generation mobile communication technology)
5G:第五代移动通信技术(5th-Generation)
AI:人工智能(Artificial Intelligence)
CAN:控制器域网(Controller Area Network)
EPA:开放性实时以太网标准(Ethernet for Plant Automation)
ERP:企业资源计划(Enterprise Resource Planning)
Ethernet/IP:以太网工业协议(Ethernet Industrial Protocol)
FF:基金会现场总线(Foudation Fieldbus)
LoRa:远距离无线电(Long Range Radio)
MA:煤矿安全认证(Mei An)
NFC:近距离无线通讯技术(Near Field Communication)
PROFIBUS:过程现场总线(Process Field Bus)
RAID5:分布式奇偶校验的独立磁盘结构(Redundant Arrays of Independent Disks 5)
RAM:随机存取存储器(Random Access Memory)
RFID:射频识别技术(Radio Frequency Identification)
RS485:异步通讯接口标准(Recommended Standard 485)
RTPS:实时传输协议(Real-time Transport Protocol)
Wi-Fi:无线保真(Wireless Fidelity)
ZigBee:短距离和低速率下无线通信技术(ZigBee Technology)
5 智能煤矿架构
智能煤矿建设以信息系统(含基础设施)为基础,以网络安全为保障,以数据平台为支撑,以地质保障、采掘系统、辅助生产系统、矿井安全、经营管理各个业务模块的智能化建设为主要内容,实现煤矿各要素和流程的全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制。
6 地质保障
6.1 矿井地理信息系统
6.1.1 应具有地质、测量、水文等各类图纸数字化管理系统。
6.1.2 应实现矿井资源/储量、可采煤层、断层构造、水文地质、瓦斯地质、工程地质、开采条件等应用可视化,指导优化矿井安全高效绿色建设与生产。
6.1.3 应创建高精度三维地质模型、超前识别地质构造、开采条件异常,为优化开采提供地质保障。
6.1.4 宜智能感知采掘过程中工程地质与标志地质的差异,自动优化高精度三维地质模型,实现数据与模型的双向联动。
6.2 探放水智能监测系统
应实现对探放水作业过程的钻孔数量、钻孔位置、钻孔角度、钻孔深度、终孔位置、钻杆钻进速度等钻孔数据的智能感知、分析、验收功能。
6.3 瓦斯抽采智能监测系统
应实现对瓦斯抽采作业过程的钻孔数量、钻孔位置、钻孔角度、钻孔深度、终孔位置、钻杆钻进速度,孔内压裂、割缝、造穴等特殊工艺间距、时间、质量,孔内筛管长度、封孔长度、质量,抽采率等数据的智能感知、分析、验收功能。
7 采掘系统
7.1 综采工作面
7.1.1 采煤机应具备滚筒截割路径记忆、位置定位、远程控制、姿态控制功能。
7.1.2 液压支架应配备电液控制系统,跟随采煤机在全工作面范围自动完成支架伸收护帮、移架、推溜、喷雾除尘等动作,应具备远程控制、支架全姿态监测功能。
7.1.3 刮板输送机应具有机尾链条自动张紧、断链实时监测报警上传、故障诊断,宜具有煤流负荷检测及其协同控制功能。
7.1.4 乳化液泵站应具有流量调节功能,实现高压自动反冲洗、自动配比补液,高低液位自动控制,实现对乳化液的浓度监测;工作面采用远距离集中供液方式为采区内主要设备供液,减少设备列车长度和重量,并可重复服务多个综采工作面。
7.1.5 综采工作面设备应配备矿压监测系统。
7.1.6 综采工作面设备应实现集中、就地和远程控制,实现采煤机、液压支架、刮板输送机协同控制,主要生产流程实现一键启停。
7.1.7 刮板输送机、采煤机、液压支架电液控制系统应配备自动找直功能。
7.1.8 超前支架、转载机自移装置、顺槽带式输送机自移机尾应配备遥控控制及远程控制功能。
7.1.9 应配备工作面视频系统。
7.1.10 应配备工作面自动巡检机器人,实现工作面设备运行状况、开采环境、煤流状态的例行巡检和异常情况实地巡查。
7.1.11 应配备工作面设备和人员精确定位系统。
7.1.12 应实现基于工作面精确三维地质模型的数字化割煤。
7.1.13 应实现工作面有人巡视、无人操作的远程可视化智能开采。
7.1.14 宜实现顺槽远程操作、远程巡视的工作面无人开采。
7.2 掘进工作面
7.2.1 应选用智能化快速掘进装备,实现掘支平行快速作业,锚杆自动支护。
7.2.2 设备应具备无线遥控、远程监控、可视化集中控制、记忆截割、人员接近识别、健康诊断,以及工作面环境状态识别及预警功能。
7.2.3 应实现带式输送机机尾自移。
7.2.4 应配备高效除尘系统。
7.2.5 应实现掘、锚、运、探的远程可视化操作。
7.2.6 宜实现掘、锚、运、探的自动操作,装备的精确定位导航。
8 辅助生产系统
8.1 通风系统
8.1.1 主通风机应具有一键启停、反风、倒机功能;具有运行风机故障自动倒机功能,备用风机定期自检及故障诊断功能。
8.1.2 主通风机应具有在线监测功能,监测供电参数、运行状态、风量、风压、振动、温度等工况参数,以及风机房配电室温湿度、烟雾等环境参数,具备故障诊断与预警功能。
8.1.3 应具有就地和远程风量给定与调节功能。
8.1.4 主通风机房、配电室应配置视频图像监视系统。
8.1.5 主通风机房、配电室宜配置机器人巡视装置。
8.1.6 无人值守通风机房,应设专人巡视,配置门禁系统。
8.1.7 宜实现防爆门远程状态监测与控制。
8.1.8 煤及半煤巷局部通风机应具有调速功能。
8.1.9 局部通风机应具有故障自动切换功能,当正常工作的局部通风机故障时,备用局部通风机能自动启动,保持局部通风机能正常通风。
8.1.10 应具备远程监测局部通风机运行状态、环境瓦斯浓度和末端风量功能,并具备远程控制功能。
8.1.11 局部通风机地点宜配置视频图像监视装置。
8.1.12 主要风门应实现自动控制并具有远程集中控制功能。
8.1.13 应具有远程监测风门状态与报警功能。
8.1.14 主要风门宜配置视频图像监视装置。
8.1.15 主要风窗应具有远程监测与调节控制功能。
8.1.16 应具备矿井各测风点通风参数远程监测功能。
8.1.17 宜采用先进的三维通风模拟技术解算并分析矿井通风网络;根据矿井通风网络参数变化,自动调节通风设施(如风门、风窗等),实现矿井风量的合理分配,并保持通风系统的稳定运行。
8.2 主运输及提升系统
8.2.1 带式输送机主驱动应采用软启动装置,具备软启动和无级调速功能,多点驱动实现功率平衡。
8.2.2 如有井底缓冲仓则其煤仓煤位应可准确测量,且其给煤机能受带式输送机控制系统的自动控制。
8.2.3 沿线煤流应实现分布状态实时监测,具有系统自检功能。
8.2.4 转载点应具有远方固定视频监控。
8.2.5 运输巷宜配备沿线巡检机器人,远方监控沿线视频巡视、跑偏、烟雾、瓦斯、托辊温度、撕带和煤流等状态。
8.2.6 主运输系统应实现煤流平衡。
8.2.7 应具有煤量控制的调速功能和具有上煤仓煤位与带式输送机运行闭锁功能,实现装煤自动化。
8.2.8 应具备地面和就地集中控制,地面生产中心具有皮带系统状态、参数和视频显示并集中控制。
8.2.9 应实现主煤流井下固定岗位无人值守,沿线无人作业,有人地面远程监控。
8.2.10 宜实现主煤流井下固定岗位无人值守,沿线无人作业,地面无人监控,系统智能化经济运行。
8.2.11 提升机应具有实时在线监测功能,能监测供电、制动正压力或油压、振动、温度等工况参数及行程、位置、速度运行状态,具备钢丝绳芯与闸瓦间隙监测功能,具有故障诊断与预警功能。
8.2.12 提升机房、各水平停车点应配置视频图像监视系统。
8.2.13 主井提升机宜实现无人值守,配置自动装卸载系统,具有自动选择方向开车、自动控制全程速度及按照预设速度图自动控制完成一个提升循环(自动加减速、到达爬行段自动转入爬行,自动停车)功能;无人值守提升机房宜配置门禁系统及机器人巡视装置,并应设专人巡视。
8.2.14 副井提升机应配置打点信号、自动操车系统,应按照预设速度图自动控制完成一个提升循环(自动加减速、到达爬行段自动转入爬行,自动停车)功能。
8.3 辅助运输系统
8.3.1 辅助运输设备应能实现精确定位,具备无线调度通讯、信息传输、安全监控、故障诊断、自动停车等功能。
8.3.2 采用单轨吊进行运输,物资、车厢的装卸及运输过程应实现自动化,若为点到点固定线路运输,宜采用无人驾驶。
8.3.3 采用轨道机车进行运输,应能实现智能调度,若条件具备,宜采用无人驾驶。
8.3.4 采用无轨胶轮车进行运输,应能实现智能调度,若条件具备,车辆宜具备路径智能规划、环境识别、智能调度等功能,实现辅助驾驶或无人驾驶。
8.3.5 采用多种运输方式进行混合运输,应符合MT/T 1167 的要求,不同运输方式之间的接替宜为自动化换装。
8.3.6 运输物料应建立编码体系,实现物料的集装化,物料装卸应实现自动控制,能够和煤矿仓储管理系统对接,实现物料运送全过程的信息化闭环管控。
8.3.7 调度管理系统应具备运输设备的智能调度和路径规划功能,实现运输过程的智能管控。
8.3.8 运人设备应具备人员精确识别功能,并具备运输轨迹回放功能。
8.4 供电系统
8.4.1 矿井供电系统应具有智能防越级跳闸保护,跳闸保护应符合NB/T 10051 的要求。
8.4.2 应具备智能选择性漏电保护功能。
8.4.3 智能变压器应具备中性点电容电流补偿功能。
8.4.4 智能系统应实现状态参数显示、巡检、故障录波存储、故障分析、智能告警。
8.4.5 机器人巡视装置应实现供电系统状态、环境、安全保卫等自动检测。
8.4.6 应对峰谷电量与能耗统计分析、电能质量监测。
8.4.7 变电站和配电室应具备自动灭火功能。
8.4.8 应具有智能开关和关键负荷电缆的测温和报警系统。
8.4.9 应具有智能倒闸操作专家管理系统。
8.4.10 应具有污染电网治理和谐波补偿系统。
8.5 排水系统
8.5.1 井下各排水泵房应实现自动运行、无人值守,远程集中监控。
8.5.2 应具备水仓水位、排水流量、设备运行工况、环境参数、安防、消防等在线监测功能,具有设备故障诊断分析、安全预警预报功能。
8.5.3 应具有负荷调控和管网调配功能,应能根据用电峰谷、水仓水位、矿井涌水量合理选择水泵启停数量和管路运行数量。
8.5.4 应具有水泵自动轮换功能。
8.5.5 应配备视频监控系统。
8.5.6 应具有水泵房能耗计量及分析功能。
8.5.7 应实现各水窝点水量监测,具有矿井涌水量实时预警功能。
8.5.8 排水系统宜实现与水文监测系统联动预警与控制。
8.5.9 抗灾强排系统应具备地面集中监测与控制功能,并具有水仓水位、电机贫水、电机温度、过电流等综合保护功能。
8.5.10 宜配备巡检机器人,实现水泵房自动巡检。
9 矿井安全
9.1 人员安全
9.1.1 人员单兵装备应具备所处环境参数的实时采集功能,且能显示本地和远程环境参数;应具备无线语音通话功能;应具备实时视频采集、上传,及调看远程视频的功能;应具备精准定位功能;应具备危险状态下逃生信息的实时获取功能;应具有应对各种灾害的可靠逃生装备。
9.1.2 矿井环境参数的实时监测信息应具有与人员单兵装备(维持单兵装备的电量不得低于48 小时)进行实时互联、音视频通信的功能;单兵设备应具备人岗匹配的生物特征识别,作业过程中岗位操作指引的语音提示;具备近感探测功能,实现人员非法进入和违规误入危险区域自动预警以及采掘工作面等重点场所、关键岗位人员三违行为的自动识别;井下所有区域的安全状态实时评估及预警信息具有与人员单兵装备进行实时互联,音视频通信的功能。
9.1.3 井口应具备智能检身功能,当有人员未携带定位卡、自救器及未按规定佩戴个体防护用品、一人多卡、人卡不一致、饮酒、携带违规物品、证件过期、安全考核不合格、违章停工人员,入井时能够自动识别并进行预警。
9.1.4 宜对井下边缘死角单岗作业人员进行定位监控,超过一定时长无变动进行预警;宜对井下人员入井时间进行自动统计预警。
9.2 机电安全
9.2.1 应具有设备在线点检功能。
9.2.2 应具有设备运行情况实时监测功能。
9.2.3 应具有设备损耗性部件更换提示功能。
9.2.4 应具有设备故障数据库,能对设备各部分的健康状态进行实时评估,为设备故障原因判断提供辅助决策。
9.3 灾害监测
9.3.1 根据矿井的灾害类型,应具备相应灾害的实时在线监测能力。
9.3.2 应具有监测数据的综合分析功能,数据突变识别功能,并具有对安全状态进行实时评估的功能,监测异常信息可自动推送至单兵系统、广播系统和地面煤矿信息化综合监控系统平台。
9.3.3 应能根据灾害监测数据、数据突变情况与评估信息,智能预测事故发生的可能性和严重程度。
9.3.4 应能根据灾害监测数据、数据突变情况与评估信息,自动制定相应的防害(灾)及降害(灾)方案。
9.4 安全风险预控管理
9.4.1 应具有完善的安全风险分级管控工作体系,并实现信息化管理。
9.4.2 应能够根据风险管控清单,自动进行风险的日常管控。
9.4.3 应能够自动和手动定期进行安全风险辨识评估及预警分析,形成安全指数的动态评价。
9.4.4 应具有隐患库,且隐患类别不低于国家和行业要求,并能自动更新完善。
9.4.5 基于隐患库,应实现按相关规定进行隐患排查和隐患处理过程的标准化。
9.4.6 人机环管安全监测数据应满足安全监管机构的联网要求。
9.4.7 应具备手持终端现场检查能力,实现隐患排查任务的自动派发、现场落实、实时跟踪及时闭环管理。
9.4.8 应实现对隐患的多维度自动统计与分析。
9.4.9 学习培训管理应具有员工在线学习、在线考核功能,并将员工技能掌握情况与下井考勤进行关联。
10 信息系统
10.1 通信网络
10.1.1 有线主干网络应采用矿用以太网技术,符合IEEE 802.3 协议,带宽10000Mbps 及以上,支持Ethernet/IP、PROFINET、MODBUS-RTPS、EPA 等工业以太网协议。
10.1.2 无线主干网络应采用主流高速带宽4G、5G 无线通信技术,WiFi 系统宜采用802.11ax 标准;支持井下移动语音通话、无线数据和视频等信息共网传输。
10.1.3 二级交换接入网络应采用100Mbps 以上工业以太网;具备组环功能,可形成子环,网络自愈时间小于30ms,能通过以太网电接口或光接口接入矿井主干网络;矿用二级交换接入网络设备支持Ethernet/IP、PROFINET、MODBUS-RTPS、EPA 等工业以太网协议,交换机应符合GB 51024 要求。
10.1.4 矿井低速无线网络应采用LoRa、ZigBee 技术,基站具备低速无线网络网关功能接入功能,数量不小于256 台,节点接入数量不小于26 万个,基站同时通信节点数不小于1024 个;无线通信距离不小于500m,传输带宽在通信距离以内不小于1kbps。
10.1.5 总线型接入网络应采用RS485、CAN、PROFIBUS、LONWORKS、FF 等;采用电缆、光缆等传输介质,采用树形、环形、总线形、星形或其它网络结构。
10.1.6 融合通信应支持低速无线通信组网,支持总线型组网;矿井有线主干网络以及无线主干网络之间以IEEE 802.3 标准相互联通;采用以太网标准的二级交换网络以IEEE 802.3 标准相互通信并接入矿井主干网络,其他制式接入网络采用具有融合通信功能的通信网关,实现不同制式接入网络的融合。
10.2 硬件设施
10.2.1 数据处理设备:矿端处理设备上位机应采用工控机,数据获取服务器、应用服务器宜采用国产自主可控服务器,采用“云-边-端”数据存储和处理模式;云端数据处理:公有云选用成熟公有云或工业云;私有云具备异地灾备、虚拟化资源池;移动数据处理终端具有MA 认证,具备4G(或5G)全网通或专网频段通信,具备Wi-Fi 无线通信功能,具备NFC、RFID、蓝牙等近场通信功能。
10.2.2 数据存储设备:数据中心存储容量应不小于2TB;数据库服务器容量不小于300GB,应用服务器存储可组建RAID5,容量不小于300GB,磁盘阵列容量不小于20TB;云端数据存储:公有云存储容量可弹性扩展,选用成熟公有云或工业云;私有云具备异地灾备,初始资源不小于20TB,且可在线增加硬件存储资源;移动端存储设备RAM 不小于4GB,数据存储空间不小于64GB。
10.2.3 矿井视频监控设备宜采用高清分辨率摄像头,视频采集设备具备视频切片、断网续传等功能;矿井视频监控信息存储系统容量不少于1 年的累计信息量,其他信息存储系统容量不少于2 年的累计信息量。
10.2.4 人工智能与物联网设备:矿用MA 认证井下端计算设备,应提供AI 智能识别和物联网标准协议接口,通过嵌入式软件系统应实现AI 感知与集控联动,支持离线运行模式,形成井下业务场景闭环;支持后备供电。
10.3 软件系统
10.3.1 应具有基于云计算、容器、大数据、人工智能、物联网等技术的应用平台,应用软件在平台中统一部署、运行。
10.3.2 应具有统一的容器数据输入、输出规范,拥有分布式消息队列系统。
10.3.3 应支持多租户机制,具有明确的应用入驻和用户使用流程。
10.3.4 平台应具备完成数据的统一存储、计算及接口的能力;或通过规则制定以及建设外部数据中台,可完成数据的统一存储、计算及接口。
10.3.5 应提供公共的开发资源和数据资源,应用在统一的规则、流程要求下,实现开发流程的简易化。
10.3.6 应配备“云-边-端”一体化智能平台,满足人工智能、大数据、物联网智能感知与采控需求,保障“云-边-端”互联互通,提供云计算模型训练、下发、升级等能力。
10.3.7 智能调度通讯系统应具备音视频通信及视频会议等能力,可与井下调度电话、广播系统互联互通,通信记录保存不少于6 个月,可调用其他应用系统。
10.4 数据平台
10.4.1 应采用统一的数据传输协议实现各系统设备的互联互通。
10.4.2 应构建矿井大数据平台,结合主数据管理、指标体系管理以及智能分析,深度挖掘,形成矿井先进管理指标体系和社会化主数据体系。
10.4.3 应实现产业互联、互联网采购和互联网营销,智能煤矿的煤炭销售、物资供应、设备维保等应经济、高效、便捷。
10.4.4 宜构建先进的数字化矿井运营管理平台,实现一张网联通、一张图运行、一个库管理、一套账核算、一个平台数据共享。
10.5 网络安全
10.5.1 应符合GB/T 34679 的要求。
10.5.2 矿井工业控制系统与企业其他系统之间应划分为不同区域,区域之间应设置工业隔离区,并采用隔离技术手段。
10.5.3 通信传输应具有通讯中断、网络流量异常监测与报警功能。
10.5.4 应保证工业控制网络与企业网、移动互联和远程访问等外部网络之间通过工业隔离区实现边界防护。
10.5.5 应删除多余或无效的访问控制规则,优化访问控制列表,并保证访问控制规则数量最小化。
10.5.6 在网络边界、重要网络节点应进行安全审计,审计覆盖到每个用户,对重要的用户行为和重要安全事件进行审计。
10.5.7 应对所有参与无线通信的用户(人员、软件进程或者设备)提供唯一性标识和鉴别。
10.5.8 应对登录的用户进行身份标识和鉴别,身份标识具有唯一性,身份鉴别信息具有复杂度要求并定期更换。
10.5.9 应启用安全审计功能,审计覆盖到每个用户,对重要的用户行为和重要安全事件进行审计。
10.5.10 应安装防恶意代码软件或配置具有相应功能的软件,软件需要经过离线环境中充分的验证和测试,并定期进行升级和更新防恶意代码库。
10.5.11 应采用白名单机制对操作员站、工程师站、服务器与客户机进行主机加固,将工业控制系统中的可信应用程序加入到白名单列表中,形成安全可信的应用程序运行环境,只允许经过工业企业自身授权和安全评估的软件运行。
11 经营管理
11.1 生产经营管理
11.1.1 应符合GB/T 51272-2018 的要求。
11.1.2 应具有标准作业流程管理信息化功能,并实现班组中每个岗位标准作业流程的精确推送。
11.1.3 应具有对班组成员自动进行考核的功能,并能根据考核结果自动制定有针对性的培训与学习计划。
11.1.4 应实现班组管理信息的移动互联。
11.1.5 应具有生产计划及调度管理、生产技术管理、机电设备管理等系统。
11.1.6 生产计划及调度管理系统应具有生产计划及日常调度管理功能,可根据企业ERP 数据实现生产计划排产。
11.1.7 机电设备管理系统应具有健康状况的远程在线诊断功能,应具有定期自动运维管理及配件库存识别功能。
11.1.8 生产级经营管理系统应具有规程措施编制、技术资料、专业图纸设计、采掘生产衔接跟踪、工程进度跟踪、生产与技术指标、经营指标等无纸化管理功能。
11.1.9 矿井经营管理系统应包括办公自动化管理、企业ERP 等系统,各系统之间应能交互数据。
11.1.10 企业ERP 应包括财务管理、成本管理、合同管理、运销管理、物资供应管理、仓储管理、设备管理等系统,且应提供规范化数据接口。
11.1.11 应实现销产联动,智慧采选,通过以销定产、按需配矿、集约运销、物流自动化,建立先进的销运产供协同体系。
11.1.12 应具有矿井精细化成本核算系统,实现矿井全要素成本核算管理,优化定额指标。
11.2 决策支持
11.2.1 矿井决策支持系统应能够对生产系统和管理系统数据进行融合,且应能建立数据分析模型。
11.2.2 应建立动态排产模型,有效分析ERP 中的经营数据;结合生产管理数据制定合理的排产方案,实现对矿井生产和运输物流环节进行合理调度。
11.2.3 应建立大型设备运维及管理模型,合理调整设备检修及大型耗能设备运转时间,实现对主要生产环节设备健康状况、负荷率、故障停机率、能源消耗等指标进行分析。
11.2.4 云端应实现各矿产能与资源调度的自动决策。
2. 给煤机校验砝码
给煤机标定步骤
第一步:联系运行将给煤机皮带煤走空,联系机务将检修门打开;
第二步:在工程师站将给煤机至 DCS 给煤量反馈给信号强制为零;
第三步:给煤机控制柜停电,打开控制柜门将锁键盘的线 117 挑开,短接给煤机远方启停信 号接线,然后送电,记录当前面板显示总煤量,给皮带挂上砝码,准备好秒表计时,给煤机 打远方同时秒表开始计时。20 分钟按 OFF 停止给煤机,记录此时面板 上的总煤量,取下砝码。
第四步:联系机务调整称重系统
3. 给煤机校验周期
技巧
1、在运转200~300小时后,应进行第一次换油,在以后的使用中应定期检查油的质量,对于混入杂质或变质的油须及时更换。一般情况下,对于长期连续工作的减速机,按运行5000小时或每年一次更换新油,长期停用的减速机,在重新运转之前亦应更换新油。减速机应加入与原来牌号相同的油,不得与不同牌号的油相混用,牌号相同而粘度不同的油允许混合使用;
2、换油时要等待减速机冷却下来无燃烧危险为止,但仍应保持温热,因为完全冷却后,油的粘度增大,放油困难。注意:要切断传动装置电源,防止无意间通电;
3、工作中,当发现油温温升超过80℃或油池温度超过100℃及产生不正常的噪声等现象时应停止使用,检查原因,必须排除故障,更换润滑油后,方可继续运转;
4、用户应有合理的使用维护规章制度,对减速机的运转情况和检验中发现的问题应作认真记录,上述规定应严格执行。
维护
润滑脂的选择根据行走减速机轴承负荷选择润滑脂时,对重负荷应选针入度小的润滑脂。在高压下工作时除针入度小外,还要有较高的油膜强度和极压机能。根据环境前提选择润滑脂时,钙基润滑脂不易溶于水,适于干燥和水分较少的环境。按照工作温度选择润滑脂时,主要指标应是滴点,氧化安定性和低温机能,滴点一般可用来评价高温机能,轴承实际工作温度应低于滴点10-20℃。合成润滑脂的使用温度应低于滴点20-30℃。
不同的润滑油禁止相互混合使用。油位螺塞、放油螺塞和通气器的位置由安装位置决定。
油位检查:
1、切断电源,防止触电。等待减速机冷却;
2、移去油位螺塞检查油是否充满;
3、安装油位螺塞。
油的检查:
1、切断电源,防止触电。等待减速机冷却;
2、打开放油螺塞,取油样;
3、检查油的粘度指数:如果油明显浑浊,建议尽快更换;
4、对于带油位螺塞的减速机:检查油位,是否合格;安装油位螺塞。
油的更换:
冷却后油的粘度增大放油困难,减速机应在运行温度下换油。
1、切断电源,防止触电。等待减速机冷却下来无燃烧危险为止;
注意:换油时减速机仍应保持温热;
2、在放油螺塞下面放一个接油盘;
3、打开油位螺塞、通气器和放油螺塞;
4、将油全部排除;
5、装上放油螺塞;
6、注入同牌号的新油;
7、油量应与安装位置一致;
8、在油位螺塞处检查油位;
9、拧紧油位螺塞及通气器。
故障处理
由于减速机运行环境恶劣,常会出现磨损、渗漏等故障,最主要的几种是:
1、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、减速机齿轮轴轴径磨损,主要磨损部位在轴头、键槽等;
3、减速机传动轴轴承位磨损;
4、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完全消除,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,其具有超强的粘着力,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,材料具备的优越的粘着力、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。
减速机漏油的原因分析
1、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、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)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彻底,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。
噪音处理
减速机的噪音产生主要是源于传动齿轮的摩擦、振动以及碰撞,如何有效降低及减少噪声,使其更符合环保要求也是国内外一个重点研究课题。降低减速机运行时的齿轮传动噪声已成为行业内的重要研究课题,国内外不少学者都把齿轮传动中轮齿啮合刚度的变化看成是齿轮动载、振动和噪声的主要因素。用修形的方法,使其动载荷及速度波动减至最小,以达到降低噪声的目的。这种方法在实践中证明是一种较有效的方法。但是用这种方法,工艺上需要有修形设备,广大中、小厂往往无法实施。
经过多年研究,提出了通过优化齿轮参数,如变位系数、齿高系数、压力角、中心距,使啮入冲击速度降至最小,啮出冲击速度与啮入冲击速度的比值处于某一数值范围,减小或避免啮合节圆冲击的齿轮设计方法,也可明显降低减速机齿轮噪声。对于减速机的噪音问题,也可以迈特雷超级密封剂或润滑剂,它是一种极好的齿轮箱添加剂,可以在部件上形成一种惰性材料薄膜,从而降低摩擦、齿轮噪音以及泄露。
安装方法
在减速机家族中,行星减速机以其体积小,减速范围广,精度高等诸多有点,而被应用于伺服、步进、直流等传动系统中。其作用就是在保证精密传动下,主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。在过去几年里,有的用户在使用减速机时,由于违规安装等人为因素,而导致减速机的输出轴折断了,使企业蒙受了不必要的损失。因此,为了更好的帮助广大用户用好减速机,向你详细地介绍如何正确安装行星减速机。
正确的安装,使用减速机,是保证机械设备正常运行的重要环节。因此,在安装行星减速机时,请务必严格按照下面的安装使用相关事项,认真地装配和使用。
第一步
安装前确认电机和减速机是否完好无损,并且严格检查电机与减速机相连接的各部位尺寸是否匹配,这里是电机的定位凸台、输入轴与减速机凹槽等尺寸及配合公差。
第二步
旋下减速机法兰外侧防尘孔上的螺钉,调整PCS系统夹紧环使其侧孔与防尘孔对齐,插入内六角旋紧。之后,取走电机轴键。
第三步
将电机与减速机自然连接。连接时必须保证减速机输出轴与电机输入轴同心度一致,且二者外侧法兰平行。如同心度不一致,会导致电机轴折断或减速机齿轮磨损。 另外,在安装时,严禁用铁锤等击打,防止轴向力或径向力过大损坏轴承或齿轮。一定要将安装螺栓旋紧之后再旋紧紧力螺栓。安装前,将电机输入轴、定位凸台及减速机连接部位的防锈油用汽油或锌钠水擦拭净。其目的是保证连接的紧密性及运转的灵活性,并且防止不必要的磨损。
在电机与减速机连接前,应先将电机轴键槽与紧力螺栓垂直。为保证受力均匀,先将任意对角位置的安装螺栓旋上,但不要旋紧,再旋上另外两个对角位置的安装螺栓最后逐个旋紧四个安装螺栓。最后,旋紧紧力螺栓。所有紧力螺栓均需用力矩板手按标明的固定扭力矩数据进行固定和检查。减速机与机械设备间的正确安装类同减速机与驱动电机间的正确安装。关键是要必须保证减速机输出轴与所驱动部分轴同心度一致。
1、减速机与工作机的联接:减速机直接套装在工作机主轴上,当减速机运转时,作用在减速机箱体上的反力矩,又安装在减速机箱体上的反力矩支架或由其他方法来平衡。机直接相配,另一端与固定支架联接;
2、反力矩支架的安装:反力矩支架应安装在减速机朝向的工作机的那一侧,以减小附加在工作机轴上的弯矩。 反力矩支架与固定支承联接端的轴套使用橡胶等弹性体,以防止发生挠曲并吸收所产生的转矩波动;
3、减速机与工作机的安装关系:为了避免工作机主轴挠曲及在减速机轴承上产生附加力,减速机与工作机之间的距离,在不影响正常的工作的条件下应尽量小,其值为5-10mm。
正确的安装,使用和维护减速机,是保证机械设备正常运行的重要环节。
1、安装减速机时,应重视传动中心轴线对中,其误差不得大于所用联轴器的使用补偿量。对中良好能延长使用寿命,并获得理想的传动效率;
2、在输出轴上安装传动件时,不允许用锤子敲击,通常利用装配夹具和轴端的内螺纹,用螺栓将传动件压入,否则有可能造成减速机内部零件的损坏。最好不采用钢性固定式联轴器,因该类联轴器安装不当,会引起不必要的外加载荷,以致造成轴承的早期损坏,严重时甚至造成输出轴的断裂;
3、减速机应牢固地安装在稳定水平的基础或底座上,排油槽的油应能排除,且冷却空气循环流畅。基础不可靠,运转时会引起振动及噪声,并促使轴承及齿轮受损。当传动联接件有突出物或采用齿轮、链轮传动时,应考虑加装防护装置,输出轴上承受较大的径向载荷时,应选用加强型;
4、按规定的安装装置保证工作人员能方便地靠近油标,通气塞、排油塞。安装就位后,应按次序全面检查安装位置的准确性,各紧固件压紧的可靠性,安装后应能灵活转动。减速机采用油池飞溅润滑,在运行前用户需将通气孔的螺塞取下,换上通气塞。按不同的安装位置,并打开油位塞螺钉检查油位线的高度,从油位塞处加油至润滑油从油位塞螺孔溢出为止,拧上油位塞确定无误后,方可进行空载试运转,时间不得少于2小时。运转应平稳,无冲击、振动、杂音及渗漏油现象,发现异常应及时排除。
经过一定时期应再检查油位,以防止机壳可能造成的泄漏,如环境温度过高或过低时,可改变润滑油的牌号。
型号选择
尽量选用接近理想减速比:
减速比=伺服马达转速/减速机出力轴转速
扭力计算:对减速机的寿命而言,扭力计算非常重要,并且要注意加速度的最大转矩值(TP),是否超过减速机之最大负载扭力。
适用功率通常为市面上的伺服机种的适用功率,减速机的适用性很高,工作系数都能维持在1.2以上,但在选用上也可以以自己的需要来决定:
要点有二:
1、选用伺服电机的出力轴径不能大于表格上最大使用轴径;
2、若经扭力计算工作,转速可以满足平常运转,但在伺服全额输出时,有不足现象时,可以在电机侧之驱动器,做限流控制,或在机械轴上做扭力保护,这是很必要的。
通用减速机的选型包括提出原始条件、选择类型、确定规格等步骤。
相比之下,类型选择比较简单,而准确提供减速器的工况条件,掌握减速器的设计、制造和使用特点是通用减速器正确合理选择规格的关键。
规格选择要满足强度、热平衡、轴伸部位承受径向载荷等条件。
选择规格:
通用减速器和专用减速器设计选型方法的最大不同在于,前者适用于各个行业,但减速只能按一种特定的工况条件设计,故选用时用户需根据各自的要求考虑不同的修正系数,工厂应该按实际选用的电动机功率(不是减速器的额定功率);后者按用户的专用条件设计,该考虑的系数,设计时一般已作考虑,选用时只要满足使用功率小于等于减速器的额定功率即可,方法相对简单。
通用减速器的额定功率一般是按使用(工况)系数KA=1(电动机或汽轮机为原动机,工作机载荷平稳,每天工作3~10h,每小时启动次数≤5次,允许启动转矩为工作转矩的2倍),接触强度安全系数SH≈1、单对齿轮的失效概率≈1%,等条件计算确定的。
所选减速器的额定功率应满足
PC=P2KAKSKR≤PN
式中PC——计算功率(KW);
PN——减速器的额定功率( KW);
P2——工作机功率(KW);
KA——使用系数,考虑使用工况的影响;
KS——启动系数,考虑启动次数的影响;
KR——可靠度系数,考虑不同可靠度要求。
世界各国所用的使用系数基本相同。虽然许多样本上没有反映出KS\KR两个系数,但由于知己(对自身的工况要求清楚)、知彼(对减速器的性能特点清楚),国外选型时一般均留有较大的富裕量,相当于已考虑了KR\KS的影响。
由于使用场合不同、重要程度不同、损坏后对人身安全及生产造成的损失大小不同、维修难易不同,因而对减速器的可靠度的要求也不相同。系数KR就是实际需要的可靠度对原设计的可靠度进行修正。它符合ISO6336、GB3480和AGMA2001—B88(美国齿轮制造者协会标准)对齿轮强度计算方法的规定。国内一些用户对减速器的可靠度尚提不出具体量的要求,可按一般专用减速器的设计规定(SH≥1.25,失效概率≤1/1000),较重要场合取KR=1.25=1.56左右。
热平衡校核:
通用减速器的许用热功率值是在特定工况条件下(一般环境温度20℃,每小时100%,连续运转、功率利用率100%),按润滑油允许的最高平衡温度(一般为85℃)确定的。
条件不同时按相应系数(有时综合成一个系数)进行修正。
所选减速器应满足
PCt=P2KTKWKP≤Pt
式中 PCt——计算热功率(KW);
KT——环境温度系数;
KW——运转周期系数;
KP——功率利用率系数;
Pt——减速器许用热功率(KW)。
校核轴的载荷:
通用减速器常常须对输入轴、输出轴轴伸中间部位允许承受的最大径向载荷给予限制,应予校核,超过时应向制造厂提出加粗轴径和加大轴承等要求。
润滑保养
在投入运转之前,在减速机中装入建议的型号和数值的润滑脂。减速机采用润滑油润滑。对于竖直安装的减速机,鉴于润滑油可能不能保证最上面的轴承的可靠润滑,因此采用另外的润滑措施。
在运行以前,在减速机中注入适量的润滑油。减速机通常装备有注油孔和放油塞。因而在订购减速机的时候必须指定安装位置。
工作油温不能超过80℃。
终生润滑的组合减速机在制造厂注满合成油,除此之外,减速机供货时通常是不带润滑油的,并带有注油塞和放油塞。本样本中列出的减速机润滑油数量只是估计值。根据订货时指定的安装位置设置油位塞的位置以保证正确注油,减速机注油量应该根据不同安装方式来确定。如果传输功率超过减速机的热容量,必须提供外置冷却装置。
4. 给煤机校验探头
1 、火焰监视系统须有两路互为冗余的交流电源和冗余电源模块,任意一路电源故障时应有报警,并确保电源切换时火焰检测器不误发"无火焰"信号。 2、 火焰检测柜内各共用电源线应环路连接;火焰检测器电源与火焰检测柜内风扇电源,应独立配置或有相应的隔离措施; 每一路火焰检测器的供电回路, 应有单独的熔断器或相应的保护措施。 3、 火焰检测信号应全程可靠地投入保护,设置的延时时间不大于 2s; 火焰检测系统应具有自检功能,当检测系统故障时,应可靠地发出故障报警信号。 4 、火焰检测器冷却风管道的末端冷却风压力应均匀,并安装有压力表,压力显示应大于 5kPa。定期并列运行两台火检冷却风机,以降低火检探头的污染或结焦程度。 5 、配置冷却风压力低测量信号触发 MFT 时,其信号应采用三取二冗余配置。 6、 火检探头的视角宜在 l0~18 度范围内可调,安装时应通过安装位置与安装角度的调整,使火检探头在全负荷范围内均能观测到火焰。使用光纤延长的火检探头,宜优先选用正常运行时具有微调探头角度的火焰检测器。 7 、安装火检探头时,要防止由于前端软体部分弯曲而导致里面光纤得不到充分冷却,慢慢造成火检探头光纤透光性差,出现火检探头模拟量闪动大等异常现象。同时要充分考虑燃烧器的摆动,防止摆角超过一定角度时影响火检探头观察火焰的灵敏性;检修机组时,检查并确保前端软体部分处于拉直状态,火焰检测信号传输电缆应独立、屏蔽、耐高温,其屏蔽层和备用芯接地可靠,耐高温性能满足环境要求。 8 、应在不同的锅炉燃烧工况下,对火焰检测器参数进行调整,使其在各种工况下均能可靠判断。 9 、采用油角阀开度及给煤机运行信号作为火焰检测器参数切换条件的火焰检测器监视系统,除了应模拟油角阀打开及给煤机运行信号对火焰检测器参数进行调整,防止燃烧器实际无火时“偷看”背景火焰误显示有火现象外,还应合理设置油角阀关闭及给煤机停运条件下的火焰检测器参数,以避免油角阀泄漏等情况下实际火焰的漏检。 10、在失去电源或主控模件失效(初始化或重启)时,送往炉膛安全监控系统(FSSS)的保护接点状态应符合运行实际要求。
5. 给煤机校验周期规定
可以修。
1、在运转200~300小时后,应进行第一次换油,在以后的使用中应定期检查油的质量,对于混入杂质或变质的油须及时更换。一般情况下,对于长期连续工作的减速机,按运行5000小时或每年一次更换新油,长期停用的减速机,在重新运转之前亦应更换新油。减速机应加入与原来牌号相同的油,不得与不同牌号的油相混用,牌号相同而粘度不同的油允许混合使用;
2、换油时要等待减速机冷却下来无燃烧危险为止,但仍应保持温热,因为完全冷却后,油的粘度增大,放油困难。注意:要切断传动装置电源,防止无意间通电;
3、工作中,当发现油温温升超过80℃或油池温度超过100℃及产生不正常的噪声等现象时应停止使用,检查原因,必须排除故障,更换润滑油后,方可继续运转;
4、用户应有合理的使用维护规章制度,对减速机的运转情况和检验中发现的问题应作认真记录,上述规定应严格执行。
维护
润滑脂的选择根据行走减速机轴承负荷选择润滑脂时,对重负荷应选针入度小的润滑脂。在高压下工作时除针入度小外,还要有较高的油膜强度和极压机能。根据环境前提选择润滑脂时,钙基润滑脂不易溶于水,适于干燥和水分较少的环境。按照工作温度选择润滑脂时,主要指标应是滴点,氧化安定性和低温机能,滴点一般可用来评价高温机能,轴承实际工作温度应低于滴点10-20℃。合成润滑脂的使用温度应低于滴点20-30℃。
不同的润滑油禁止相互混合使用。油位螺塞、放油螺塞和通气器的位置由安装位置决定。
油位检查:
1、切断电源,防止触电。等待减速机冷却;
2、移去油位螺塞检查油是否充满;
3、安装油位螺塞。
油的检查:
1、切断电源,防止触电。等待减速机冷却;
2、打开放油螺塞,取油样;
3、检查油的粘度指数:如果油明显浑浊,建议尽快更换;
4、对于带油位螺塞的减速机:检查油位,是否合格;安装油位螺塞。
油的更换:
冷却后油的粘度增大放油困难,减速机应在运行温度下换油。
1、切断电源,防止触电。等待减速机冷却下来无燃烧危险为止;
注意:换油时减速机仍应保持温热;
2、在放油螺塞下面放一个接油盘;
3、打开油位螺塞、通气器和放油螺塞;
4、将油全部排除;
5、装上放油螺塞;
6、注入同牌号的新油;
7、油量应与安装位置一致;
8、在油位螺塞处检查油位;
9、拧紧油位螺塞及通气器。
故障处理
由于减速机运行环境恶劣,常会出现磨损、渗漏等故障,最主要的几种是:
1、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、减速机齿轮轴轴径磨损,主要磨损部位在轴头、键槽等;
3、减速机传动轴轴承位磨损;
4、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完全消除,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,其具有超强的粘着力,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,材料具备的优越的粘着力、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。
减速机漏油的原因分析
1、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、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)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彻底,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。
噪音处理
减速机的噪音产生主要是源于传动齿轮的摩擦、振动以及碰撞,如何有效降低及减少噪声,使其更符合环保要求也是国内外一个重点研究课题。降低减速机运行时的齿轮传动噪声已成为行业内的重要研究课题,国内外不少学者都把齿轮传动中轮齿啮合刚度的变化看成是齿轮动载、振动和噪声的主要因素。用修形的方法,使其动载荷及速度波动减至最小,以达到降低噪声的目的。这种方法在实践中证明是一种较有效的方法。但是用这种方法,工艺上需要有修形设备,广大中、小厂往往无法实施。
经过多年研究,提出了通过优化齿轮参数,如变位系数、齿高系数、压力角、中心距,使啮入冲击速度降至最小,啮出冲击速度与啮入冲击速度的比值处于某一数值范围,减小或避免啮合节圆冲击的齿轮设计方法,也可明显降低减速机齿轮噪声。对于减速机的噪音问题,也可以迈特雷超级密封剂或润滑剂,它是一种极好的齿轮箱添加剂,可以在部件上形成一种惰性材料薄膜,从而降低摩擦、齿轮噪音以及泄露。
安装方法
在减速机家族中,行星减速机以其体积小,减速范围广,精度高等诸多有点,而被应用于伺服、步进、直流等传动系统中。其作用就是在保证精密传动下,主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。在过去几年里,有的用户在使用减速机时,由于违规安装等人为因素,而导致减速机的输出轴折断了,使企业蒙受了不必要的损失。因此,为了更好的帮助广大用户用好减速机,向你详细地介绍如何正确安装行星减速机。
正确的安装,使用减速机,是保证机械设备正常运行的重要环节。因此,在安装行星减速机时,请务必严格按照下面的安装使用相关事项,认真地装配和使用。
第一步
安装前确认电机和减速机是否完好无损,并且严格检查电机与减速机相连接的各部位尺寸是否匹配,这里是电机的定位凸台、输入轴与减速机凹槽等尺寸及配合公差。
第二步
旋下减速机法兰外侧防尘孔上的螺钉,调整PCS系统夹紧环使其侧孔与防尘孔对齐,插入内六角旋紧。之后,取走电机轴键。
第三步
将电机与减速机自然连接。连接时必须保证减速机输出轴与电机输入轴同心度一致,且二者外侧法兰平行。如同心度不一致,会导致电机轴折断或减速机齿轮磨损。 另外,在安装时,严禁用铁锤等击打,防止轴向力或径向力过大损坏轴承或齿轮。一定要将安装螺栓旋紧之后再旋紧紧力螺栓。安装前,将电机输入轴、定位凸台及减速机连接部位的防锈油用汽油或锌钠水擦拭净。其目的是保证连接的紧密性及运转的灵活性,并且防止不必要的磨损。
在电机与减速机连接前,应先将电机轴键槽与紧力螺栓垂直。为保证受力均匀,先将任意对角位置的安装螺栓旋上,但不要旋紧,再旋上另外两个对角位置的安装螺栓最后逐个旋紧四个安装螺栓。最后,旋紧紧力螺栓。所有紧力螺栓均需用力矩板手按标明的固定扭力矩数据进行固定和检查。减速机与机械设备间的正确安装类同减速机与驱动电机间的正确安装。关键是要必须保证减速机输出轴与所驱动部分轴同心度一致。
1、减速机与工作机的联接:减速机直接套装在工作机主轴上,当减速机运转时,作用在减速机箱体上的反力矩,又安装在减速机箱体上的反力矩支架或由其他方法来平衡。机直接相配,另一端与固定支架联接;
2、反力矩支架的安装:反力矩支架应安装在减速机朝向的工作机的那一侧,以减小附加在工作机轴上的弯矩。 反力矩支架与固定支承联接端的轴套使用橡胶等弹性体,以防止发生挠曲并吸收所产生的转矩波动;
3、减速机与工作机的安装关系:为了避免工作机主轴挠曲及在减速机轴承上产生附加力,减速机与工作机之间的距离,在不影响正常的工作的条件下应尽量小,其值为5-10mm。
正确的安装,使用和维护减速机,是保证机械设备正常运行的重要环节。
1、安装减速机时,应重视传动中心轴线对中,其误差不得大于所用联轴器的使用补偿量。对中良好能延长使用寿命,并获得理想的传动效率;
2、在输出轴上安装传动件时,不允许用锤子敲击,通常利用装配夹具和轴端的内螺纹,用螺栓将传动件压入,否则有可能造成减速机内部零件的损坏。最好不采用钢性固定式联轴器,因该类联轴器安装不当,会引起不必要的外加载荷,以致造成轴承的早期损坏,严重时甚至造成输出轴的断裂;
3、减速机应牢固地安装在稳定水平的基础或底座上,排油槽的油应能排除,且冷却空气循环流畅。基础不可靠,运转时会引起振动及噪声,并促使轴承及齿轮受损。当传动联接件有突出物或采用齿轮、链轮传动时,应考虑加装防护装置,输出轴上承受较大的径向载荷时,应选用加强型;
4、按规定的安装装置保证工作人员能方便地靠近油标,通气塞、排油塞。安装就位后,应按次序全面检查安装位置的准确性,各紧固件压紧的可靠性,安装后应能灵活转动。减速机采用油池飞溅润滑,在运行前用户需将通气孔的螺塞取下,换上通气塞。按不同的安装位置,并打开油位塞螺钉检查油位线的高度,从油位塞处加油至润滑油从油位塞螺孔溢出为止,拧上油位塞确定无误后,方可进行空载试运转,时间不得少于2小时。运转应平稳,无冲击、振动、杂音及渗漏油现象,发现异常应及时排除。
经过一定时期应再检查油位,以防止机壳可能造成的泄漏,如环境温度过高或过低时,可改变润滑油的牌号。
型号选择
尽量选用接近理想减速比:
减速比=伺服马达转速/减速机出力轴转速
扭力计算:对减速机的寿命而言,扭力计算非常重要,并且要注意加速度的最大转矩值(TP),是否超过减速机之最大负载扭力。
适用功率通常为市面上的伺服机种的适用功率,减速机的适用性很高,工作系数都能维持在1.2以上,但在选用上也可以以自己的需要来决定:
要点有二:
1、选用伺服电机的出力轴径不能大于表格上最大使用轴径;
2、若经扭力计算工作,转速可以满足平常运转,但在伺服全额输出时,有不足现象时,可以在电机侧之驱动器,做限流控制,或在机械轴上做扭力保护,这是很必要的。
通用减速机的选型包括提出原始条件、选择类型、确定规格等步骤。
相比之下,类型选择比较简单,而准确提供减速器的工况条件,掌握减速器的设计、制造和使用特点是通用减速器正确合理选择规格的关键。
规格选择要满足强度、热平衡、轴伸部位承受径向载荷等条件。
选择规格:
通用减速器和专用减速器设计选型方法的最大不同在于,前者适用于各个行业,但减速只能按一种特定的工况条件设计,故选用时用户需根据各自的要求考虑不同的修正系数,工厂应该按实际选用的电动机功率(不是减速器的额定功率);后者按用户的专用条件设计,该考虑的系数,设计时一般已作考虑,选用时只要满足使用功率小于等于减速器的额定功率即可,方法相对简单。
通用减速器的额定功率一般是按使用(工况)系数KA=1(电动机或汽轮机为原动机,工作机载荷平稳,每天工作3~10h,每小时启动次数≤5次,允许启动转矩为工作转矩的2倍),接触强度安全系数SH≈1、单对齿轮的失效概率≈1%,等条件计算确定的。
所选减速器的额定功率应满足
PC=P2KAKSKR≤PN
式中PC——计算功率(KW);
PN——减速器的额定功率( KW);
P2——工作机功率(KW);
KA——使用系数,考虑使用工况的影响;
KS——启动系数,考虑启动次数的影响;
KR——可靠度系数,考虑不同可靠度要求。
世界各国所用的使用系数基本相同。虽然许多样本上没有反映出KS\KR两个系数,但由于知己(对自身的工况要求清楚)、知彼(对减速器的性能特点清楚),国外选型时一般均留有较大的富裕量,相当于已考虑了KR\KS的影响。
由于使用场合不同、重要程度不同、损坏后对人身安全及生产造成的损失大小不同、维修难易不同,因而对减速器的可靠度的要求也不相同。系数KR就是实际需要的可靠度对原设计的可靠度进行修正。它符合ISO6336、GB3480和AGMA2001—B88(美国齿轮制造者协会标准)对齿轮强度计算方法的规定。国内一些用户对减速器的可靠度尚提不出具体量的要求,可按一般专用减速器的设计规定(SH≥1.25,失效概率≤1/1000),较重要场合取KR=1.25=1.56左右。
热平衡校核:
通用减速器的许用热功率值是在特定工况条件下(一般环境温度20℃,每小时100%,连续运转、功率利用率100%),按润滑油允许的最高平衡温度(一般为85℃)确定的。
条件不同时按相应系数(有时综合成一个系数)进行修正。
所选减速器应满足
PCt=P2KTKWKP≤Pt
式中 PCt——计算热功率(KW);
KT——环境温度系数;
KW——运转周期系数;
KP——功率利用率系数;
Pt——减速器许用热功率(KW)。
校核轴的载荷:
通用减速器常常须对输入轴、输出轴轴伸中间部位允许承受的最大径向载荷给予限制,应予校核,超过时应向制造厂提出加粗轴径和加大轴承等要求。
润滑保养
在投入运转之前,在减速机中装入建议的型号和数值的润滑脂。减速机采用润滑油润滑。对于竖直安装的减速机,鉴于润滑油可能不能保证最上面的轴承的可靠润滑,因此采用另外的润滑措施。
在运行以前,在减速机中注入适量的润滑油。减速机通常装备有注油孔和放油塞。因而在订购减速机的时候必须指定安装位置。
工作油温不能超过80℃。
终生润滑的组合减速机在制造厂注满合成油,除此之外,减速机供货时通常是不带润滑油的,并带有注油塞和放油塞。本样本中列出的减速机润滑油数量只是估计值。根据订货时指定的安装位置设置油位塞的位置以保证正确注油,减速机注油量应该根据不同安装方式来确定。如果传输功率超过减速机的热容量,必须提供外置冷却装置。
6. 给煤机校验记录
技巧
1、在运转200~300小时后,应进行第一次换油,在以后的使用中应定期检查油的质量,对于混入杂质或变质的油须及时更换。一般情况下,对于长期连续工作的减速机,按运行5000小时或每年一次更换新油,长期停用的减速机,在重新运转之前亦应更换新油。减速机应加入与原来牌号相同的油,不得与不同牌号的油相混用,牌号相同而粘度不同的油允许混合使用;
2、换油时要等待减速机冷却下来无燃烧危险为止,但仍应保持温热,因为完全冷却后,油的粘度增大,放油困难。注意:要切断传动装置电源,防止无意间通电;
3、工作中,当发现油温温升超过80℃或油池温度超过100℃及产生不正常的噪声等现象时应停止使用,检查原因,必须排除故障,更换润滑油后,方可继续运转;
4、用户应有合理的使用维护规章制度,对减速机的运转情况和检验中发现的问题应作认真记录,上述规定应严格执行。
维护
润滑脂的选择根据行走减速机轴承负荷选择润滑脂时,对重负荷应选针入度小的润滑脂。在高压下工作时除针入度小外,还要有较高的油膜强度和极压机能。根据环境前提选择润滑脂时,钙基润滑脂不易溶于水,适于干燥和水分较少的环境。按照工作温度选择润滑脂时,主要指标应是滴点,氧化安定性和低温机能,滴点一般可用来评价高温机能,轴承实际工作温度应低于滴点10-20℃。合成润滑脂的使用温度应低于滴点20-30℃。
不同的润滑油禁止相互混合使用。油位螺塞、放油螺塞和通气器的位置由安装位置决定。
油位检查:
1、切断电源,防止触电。等待减速机冷却;
2、移去油位螺塞检查油是否充满;
3、安装油位螺塞。
油的检查:
1、切断电源,防止触电。等待减速机冷却;
2、打开放油螺塞,取油样;
3、检查油的粘度指数:如果油明显浑浊,建议尽快更换;
4、对于带油位螺塞的减速机:检查油位,是否合格;安装油位螺塞。
油的更换:
冷却后油的粘度增大放油困难,减速机应在运行温度下换油。
1、切断电源,防止触电。等待减速机冷却下来无燃烧危险为止;
注意:换油时减速机仍应保持温热;
2、在放油螺塞下面放一个接油盘;
3、打开油位螺塞、通气器和放油螺塞;
4、将油全部排除;
5、装上放油螺塞;
6、注入同牌号的新油;
7、油量应与安装位置一致;
8、在油位螺塞处检查油位;
9、拧紧油位螺塞及通气器。
故障处理
由于减速机运行环境恶劣,常会出现磨损、渗漏等故障,最主要的几种是:
1、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、减速机齿轮轴轴径磨损,主要磨损部位在轴头、键槽等;
3、减速机传动轴轴承位磨损;
4、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完全消除,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,其具有超强的粘着力,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,材料具备的优越的粘着力、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。
减速机漏油的原因分析
1、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、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)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彻底,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。
噪音处理
减速机的噪音产生主要是源于传动齿轮的摩擦、振动以及碰撞,如何有效降低及减少噪声,使其更符合环保要求也是国内外一个重点研究课题。降低减速机运行时的齿轮传动噪声已成为行业内的重要研究课题,国内外不少学者都把齿轮传动中轮齿啮合刚度的变化看成是齿轮动载、振动和噪声的主要因素。用修形的方法,使其动载荷及速度波动减至最小,以达到降低噪声的目的。这种方法在实践中证明是一种较有效的方法。但是用这种方法,工艺上需要有修形设备,广大中、小厂往往无法实施。
经过多年研究,提出了通过优化齿轮参数,如变位系数、齿高系数、压力角、中心距,使啮入冲击速度降至最小,啮出冲击速度与啮入冲击速度的比值处于某一数值范围,减小或避免啮合节圆冲击的齿轮设计方法,也可明显降低减速机齿轮噪声。对于减速机的噪音问题,也可以迈特雷超级密封剂或润滑剂,它是一种极好的齿轮箱添加剂,可以在部件上形成一种惰性材料薄膜,从而降低摩擦、齿轮噪音以及泄露。
安装方法
在减速机家族中,行星减速机以其体积小,减速范围广,精度高等诸多有点,而被应用于伺服、步进、直流等传动系统中。其作用就是在保证精密传动下,主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。在过去几年里,有的用户在使用减速机时,由于违规安装等人为因素,而导致减速机的输出轴折断了,使企业蒙受了不必要的损失。因此,为了更好的帮助广大用户用好减速机,向你详细地介绍如何正确安装行星减速机。
正确的安装,使用减速机,是保证机械设备正常运行的重要环节。因此,在安装行星减速机时,请务必严格按照下面的安装使用相关事项,认真地装配和使用。
第一步
安装前确认电机和减速机是否完好无损,并且严格检查电机与减速机相连接的各部位尺寸是否匹配,这里是电机的定位凸台、输入轴与减速机凹槽等尺寸及配合公差。
第二步
旋下减速机法兰外侧防尘孔上的螺钉,调整PCS系统夹紧环使其侧孔与防尘孔对齐,插入内六角旋紧。之后,取走电机轴键。
第三步
将电机与减速机自然连接。连接时必须保证减速机输出轴与电机输入轴同心度一致,且二者外侧法兰平行。如同心度不一致,会导致电机轴折断或减速机齿轮磨损。 另外,在安装时,严禁用铁锤等击打,防止轴向力或径向力过大损坏轴承或齿轮。一定要将安装螺栓旋紧之后再旋紧紧力螺栓。安装前,将电机输入轴、定位凸台及减速机连接部位的防锈油用汽油或锌钠水擦拭净。其目的是保证连接的紧密性及运转的灵活性,并且防止不必要的磨损。
在电机与减速机连接前,应先将电机轴键槽与紧力螺栓垂直。为保证受力均匀,先将任意对角位置的安装螺栓旋上,但不要旋紧,再旋上另外两个对角位置的安装螺栓最后逐个旋紧四个安装螺栓。最后,旋紧紧力螺栓。所有紧力螺栓均需用力矩板手按标明的固定扭力矩数据进行固定和检查。减速机与机械设备间的正确安装类同减速机与驱动电机间的正确安装。关键是要必须保证减速机输出轴与所驱动部分轴同心度一致。
1、减速机与工作机的联接:减速机直接套装在工作机主轴上,当减速机运转时,作用在减速机箱体上的反力矩,又安装在减速机箱体上的反力矩支架或由其他方法来平衡。机直接相配,另一端与固定支架联接;
2、反力矩支架的安装:反力矩支架应安装在减速机朝向的工作机的那一侧,以减小附加在工作机轴上的弯矩。 反力矩支架与固定支承联接端的轴套使用橡胶等弹性体,以防止发生挠曲并吸收所产生的转矩波动;
3、减速机与工作机的安装关系:为了避免工作机主轴挠曲及在减速机轴承上产生附加力,减速机与工作机之间的距离,在不影响正常的工作的条件下应尽量小,其值为5-10mm。
正确的安装,使用和维护减速机,是保证机械设备正常运行的重要环节。
1、安装减速机时,应重视传动中心轴线对中,其误差不得大于所用联轴器的使用补偿量。对中良好能延长使用寿命,并获得理想的传动效率;
2、在输出轴上安装传动件时,不允许用锤子敲击,通常利用装配夹具和轴端的内螺纹,用螺栓将传动件压入,否则有可能造成减速机内部零件的损坏。最好不采用钢性固定式联轴器,因该类联轴器安装不当,会引起不必要的外加载荷,以致造成轴承的早期损坏,严重时甚至造成输出轴的断裂;
3、减速机应牢固地安装在稳定水平的基础或底座上,排油槽的油应能排除,且冷却空气循环流畅。基础不可靠,运转时会引起振动及噪声,并促使轴承及齿轮受损。当传动联接件有突出物或采用齿轮、链轮传动时,应考虑加装防护装置,输出轴上承受较大的径向载荷时,应选用加强型;
4、按规定的安装装置保证工作人员能方便地靠近油标,通气塞、排油塞。安装就位后,应按次序全面检查安装位置的准确性,各紧固件压紧的可靠性,安装后应能灵活转动。减速机采用油池飞溅润滑,在运行前用户需将通气孔的螺塞取下,换上通气塞。按不同的安装位置,并打开油位塞螺钉检查油位线的高度,从油位塞处加油至润滑油从油位塞螺孔溢出为止,拧上油位塞确定无误后,方可进行空载试运转,时间不得少于2小时。运转应平稳,无冲击、振动、杂音及渗漏油现象,发现异常应及时排除。
经过一定时期应再检查油位,以防止机壳可能造成的泄漏,如环境温度过高或过低时,可改变润滑油的牌号。
型号选择
尽量选用接近理想减速比:
减速比=伺服马达转速/减速机出力轴转速
扭力计算:对减速机的寿命而言,扭力计算非常重要,并且要注意加速度的最大转矩值(TP),是否超过减速机之最大负载扭力。
适用功率通常为市面上的伺服机种的适用功率,减速机的适用性很高,工作系数都能维持在1.2以上,但在选用上也可以以自己的需要来决定:
要点有二:
1、选用伺服电机的出力轴径不能大于表格上最大使用轴径;
2、若经扭力计算工作,转速可以满足平常运转,但在伺服全额输出时,有不足现象时,可以在电机侧之驱动器,做限流控制,或在机械轴上做扭力保护,这是很必要的。
通用减速机的选型包括提出原始条件、选择类型、确定规格等步骤。
相比之下,类型选择比较简单,而准确提供减速器的工况条件,掌握减速器的设计、制造和使用特点是通用减速器正确合理选择规格的关键。
规格选择要满足强度、热平衡、轴伸部位承受径向载荷等条件。
选择规格:
通用减速器和专用减速器设计选型方法的最大不同在于,前者适用于各个行业,但减速只能按一种特定的工况条件设计,故选用时用户需根据各自的要求考虑不同的修正系数,工厂应该按实际选用的电动机功率(不是减速器的额定功率);后者按用户的专用条件设计,该考虑的系数,设计时一般已作考虑,选用时只要满足使用功率小于等于减速器的额定功率即可,方法相对简单。
通用减速器的额定功率一般是按使用(工况)系数KA=1(电动机或汽轮机为原动机,工作机载荷平稳,每天工作3~10h,每小时启动次数≤5次,允许启动转矩为工作转矩的2倍),接触强度安全系数SH≈1、单对齿轮的失效概率≈1%,等条件计算确定的。
所选减速器的额定功率应满足
PC=P2KAKSKR≤PN
式中PC——计算功率(KW);
PN——减速器的额定功率( KW);
P2——工作机功率(KW);
KA——使用系数,考虑使用工况的影响;
KS——启动系数,考虑启动次数的影响;
KR——可靠度系数,考虑不同可靠度要求。
世界各国所用的使用系数基本相同。虽然许多样本上没有反映出KS\KR两个系数,但由于知己(对自身的工况要求清楚)、知彼(对减速器的性能特点清楚),国外选型时一般均留有较大的富裕量,相当于已考虑了KR\KS的影响。
由于使用场合不同、重要程度不同、损坏后对人身安全及生产造成的损失大小不同、维修难易不同,因而对减速器的可靠度的要求也不相同。系数KR就是实际需要的可靠度对原设计的可靠度进行修正。它符合ISO6336、GB3480和AGMA2001—B88(美国齿轮制造者协会标准)对齿轮强度计算方法的规定。国内一些用户对减速器的可靠度尚提不出具体量的要求,可按一般专用减速器的设计规定(SH≥1.25,失效概率≤1/1000),较重要场合取KR=1.25=1.56左右。
热平衡校核:
通用减速器的许用热功率值是在特定工况条件下(一般环境温度20℃,每小时100%,连续运转、功率利用率100%),按润滑油允许的最高平衡温度(一般为85℃)确定的。
条件不同时按相应系数(有时综合成一个系数)进行修正。
所选减速器应满足
PCt=P2KTKWKP≤Pt
式中 PCt——计算热功率(KW);
KT——环境温度系数;
KW——运转周期系数;
KP——功率利用率系数;
Pt——减速器许用热功率(KW)。
校核轴的载荷:
通用减速器常常须对输入轴、输出轴轴伸中间部位允许承受的最大径向载荷给予限制,应予校核,超过时应向制造厂提出加粗轴径和加大轴承等要求。
润滑保养
在投入运转之前,在减速机中装入建议的型号和数值的润滑脂。减速机采用润滑油润滑。对于竖直安装的减速机,鉴于润滑油可能不能保证最上面的轴承的可靠润滑,因此采用另外的润滑措施。
在运行以前,在减速机中注入适量的润滑油。减速机通常装备有注油孔和放油塞。因而在订购减速机的时候必须指定安装位置。
工作油温不能超过80℃。
终生润滑的组合减速机在制造厂注满合成油,除此之外,减速机供货时通常是不带润滑油的,并带有注油塞和放油塞。本样本中列出的减速机润滑油数量只是估计值。根据订货时指定的安装位置设置油位塞的位置以保证正确注油,减速机注油量应该根据不同安装方式来确定。如果传输功率超过减速机的热容量,必须提供外置冷却装置。