李 葵

(西山煤电集团西曲矿，山西古交 030200)

0 引言

减速器是煤矿提升机的重要组成部分之一，减速器发生问题势必导致提升机的效率受到影响，不仅影响了煤矿企业的正常生产还可能给操作人员的生命安全带来隐患。因此探究如何煤矿提升机减速器常见故障的应对方案是煤矿企业应该着重思考的问题。

1 减速器的功能

煤矿提升机是煤炭生产中不可或缺的一部分，煤矿提升机减速器的功能实际上是将正常电机变为减速电机，由此使电机的转矩增加，继而使电机的输出动力转变成提升卷筒所需要的运行转速，这样电机就能够承受更大的负载。在实际的使用过程中需要根据提升机具体荷载的设计来选择相应的减速器，但是减速器的工作原理大同小异，因而煤矿提升机减速器的常见故障解决方案基本上能够适用于所有的减速器［1］。

2 减速器常见故障分析

2．1 齿轮的损伤与失效

(1)裂纹。裂纹是齿轮损伤中较为常见的一种现象，造成裂纹的原因分先天和后天，先天性的裂纹是由于齿轮在铸造时存在缺陷。而后天性的裂纹则是外界的应力超过了金属内部的抗拉能力。对于先天性的裂纹可以通过提高铸造水平来降低齿轮内部的应力来实现，而对于后天性的裂纹只能够通过降低使用强度来实现。

(2)断齿。断齿是在极端状态下齿轮的一个字或者多个齿局部断裂的现象。煤矿提升机通常都是处于长时间运行的状态下，长时间的运行势必导致齿轮之间的摩擦过热，从而降低了材料本身的强度，而如果此时加上高强度的运行，齿轮的齿就会断裂，带来严重的安全隐患。针对这种问题最好避免长时间高强度使用提升机或者定期对提升机减速器内的齿轮进行检修和更换，或者在铸造时通过提升铸造工艺来提高齿轮的强度。

(3)齿面疲劳。齿面疲劳是齿轮在不断的摩擦过程中，在齿轮的表面形成疲劳裂纹并进一步扩展所形成的一种损伤，这种损伤最显著的特点就是会导致齿轮表面的凹凸不平。如果在提升机减速器的使用过程中发现有齿轮表面凹凸不平的现象，必须将点蚀坑边缘打磨圆滑，并且更换极压润滑油。

(4)齿面损耗。齿轮损耗是减速机使用过程中最难以避免的情况，由于提升机械一直在运转，不同的齿轮之间一直处在摩擦之中，齿轮之间的滑动磨损会导致齿面的损耗，虽然通过使用润滑油能够在一定程度上降低这种损耗，但是并不能完全杜绝。因而质量再好的齿轮在长期使用之后仍需要及时更换。如果齿面损耗过快则可与制造厂商联系，看是否是生产工艺的问题。

(5)胶合。虽然减速器齿轮中会使用高压润滑油，但是这并不意味着润滑油就能够完全保护齿轮，如果润滑油的质量不过关或者是齿轮中的压力骤然增大，在一定的压力下润滑油膜会破裂，从而导致金属发生直接接触而融化粘连，此时如果发生相对运动会导致金属粘连的部分直接被撕裂。针对这种问题需要及时更换润滑油，有修复价值的齿轮可以在胶合损伤处打磨光滑。

(6)永久变形。外界对于齿轮的应力超过了齿轮材料的极限时，齿轮就会直接发生永久形变，此时齿轮不再具备可维修的价值，应当直接予以更换。对于这种问题，只能通过更换高强度的齿轮来尽量避免［2］。

2．2 轴承的损伤与失效

轴承的损伤无法直接从肉眼观察，但是轴承的损伤往往会导致齿轮的不规则运动，从而导致齿轮发生异常磨损，因而在发现齿轮出现异常情况时也需要考虑轴承的损伤与失效。有条件的话可以购买相关的仪器来判断轴承运作时的噪声、振动、温度等情况，基于这些情况来判断轴承是否运转正常，如果轴承异常需要分析轴承损坏的诱因，继而改善轴承的使用条件，延长轴承的使用寿命。

2．3 润滑油泄漏

为了保证齿轮之间的正常咬合，降低由摩擦带来的热量，一般煤矿提升机减速箱内都会带有大量的润滑油。如果减速箱的设计不合理或者密封有问题就会产生润滑油泄漏的情况，减速器内的润滑油泄漏会导致齿轮的磨损加快，工作时还会产生异常的声响，并且伴随有高温。对此，应该更换密封元件，保证减速器的密封性。

2．4 箱体的变形

由于井下开采条件复杂，提升机减速器可能有时候需要移动位置，而在移动吊装的过程中可能会导致箱体的变形，如果不进行及时的矫正可能导致固定不牢固，影响正常工作。因此除了在吊装的过程中要尽量避免箱体的形变之外，以变形的箱体需要评估能否正常使用，能够正常使用的及时进行修复，不能正常使用的则更换新的减速器［3］。

3 减速器的技术改造

针对减速器的上述故障，通过技术改造实现减速器性能上的改进，改造方案如图1所示。

3．1 尽量采用高强度的齿轮

在裂纹、断齿、齿面疲劳、齿面损耗、胶合、永久变形这些齿轮异常情况中，很多问题都是可以采用高强度的齿轮来避免的。因此为了保障煤矿提升机的正常运转，企业有必要在预算满足的基础上尽量采用高强度的齿轮。

图1 减速器改造方案

3．2 轴 承

轴承和齿轮都是与运转强度较大的部位，常用的流体动压轴承可以利用油膜来减少摩擦力，从而延长使用寿命。但是在井下复杂的生产条件下，用滚动轴承代替滑动轴承，可以降低维护费用，节约维修时间，降低事故率。

3．3 箱 体

从箱体的角度来讲，箱体的强度和成本是成正比的，想要消除箱体的形变最基础的方法就是增加箱体的强度，但是对于煤矿企业来讲这样的投入或许并不值得，因而除了使用高强度的箱体之外，煤矿企业只能通过避免对箱体产生意外负载来降低箱体变形的几率，从而降低生产的成本。此外，也可以通过优化生产工艺来改变箱体的结构，以结构来提高其抗形变能力。

3．4 密封装置

减速器的静密封可以靠精细加工的表面的相互压紧来实现，在不能完全压紧处通过增加弹性填充物来实现。在装置的实际使用过程中，设计或者加工的精度达不到要求会导致静密封出现缺陷，导致煤矿提升机减速器不能正常运转。而在长期的运转条件下，煤矿提升机减速器的温度势必会升高，这就会影响弹性填充物的性质，极易出现的结果就是导致弹性填充物的使用寿命降低。因此，在实际加工的过程中设计和加工的精度都要严格控制，通过接触式密封结构或非接触式密封结构来实现减速器的动密封。

3．5 冷却装置

冷却装置的目的是将减速器内的热量及时散发出去，从而避免减速机温度过高带来的齿轮或者轴承的强度改变。一般都是用合成润滑油来润滑齿轮表面的同时将热量传递出去，齿轮的搅油损失与润滑剂粘度有着直接联系，粘度较低的润滑剂有助于减少搅油损失，而在一定条件下，合成润滑油可将功率损失降低70%，油箱温度可降低达20°。合成润滑油的选择应该慎重，应严格检查它同标准密封材料和油漆的共容问题［4］。

4 结语

煤矿提升机是煤矿生产中的重要组成部分，一旦其出现故障势必导致生产的停滞，为煤矿企业带来诸多的经济损失，因此制定出煤矿提升机减速机的常见故障的解决方案，对于保障煤炭企业的正常生产具有重要的意义。通过对减速器部件和结构方面的优化，有助于降低减速器机械故障发生的几率，保证煤矿提升机的有效运行，在保证煤矿生产的产量的同时又能降低安全事故的出现。

［1］ 杨红燕．关于煤矿提升机减速器的常见故障分析及技术改进［J］．科技风，2012(4):138－139．

［2］ 夏 聪，刘同冈，王 松，等．矿井提升机减速器状态监测与预报系统设计与软件开发［J］．煤矿机械，2011(6):271－272．

［3］ 马凤和，李 颖．对矿井提升机使用过程中减速器相关问题的探讨［J］．中国科技纵横，2012(21):182－183．

［4］ 蒲新征．基于神经网络的提升机减速器工况预测研究［J］．煤矿机械，2013，34(2):60－62．