减速机械的可靠性维修及其维修决策

邵辉

摘  要：减速机械一旦发生轴承损坏、漏油或过热等问题，就会导致正常生产受到严重影响。针对这一情况，还应加强减速机械的可靠性维修，并从可靠性、维修性和经济性角度完成合理的维修方式选择，同时制定科学的维修周期决策，进而更好地实现设备的维修管理。因此，相关人员还应加强有关问题的研究，以便更好地开展相关工作。

关键词：减速;机械;可靠性;维修

引言

减速机械在出现轴承损坏、漏油或者过热的问题时，就会对正常的工作产生巨大的影响，为此需要加强减速机械的可靠性维修，并充分分析经济性等影响因素，选择最合理的维修计划。

1减速机械的分类

减速器的种类很多，根据变速箱的类型，可以分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器。根据不同的传动级，可分为单级减速器和多级减速器。根据齿轮的形状，可以归类为圆柱齿轮减速器。根据传动装置的布局，它可以分为膨胀型、分体型和同轴型减速器。渐开线圆柱齿轮传动装置具有许多优点并得到了广泛的应用。然而，一些机械设备减少型变送器不仅需要大的传动比，而且还需要小的轮廓尺寸。渐开线齿轮变速器不能满足结构要求。在这种情况下，通常使用蜗杆传动。蜗杆传动的主要优点是传动比大，结构紧凑，运行稳定且无噪音。如果蜗杆的导程角很小，则蜗杆驱动器将自锁。热驱动的主要缺点是齿面之间的滑动速度快，传递效率低和传递热量容易产生 。

2减速机械可靠性的分析

在分析减速机的可靠性时，一般会采用两种方法，分别是定性分析和定量分析。通过对故障的模式进行分析、分析故障的致命度、故障对机械的影响等方式就是定性分析。定性分析需要进行十分系统的实验，找到机械当前有哪些弱点。通常，一个减速机械产品的设计之初，就需要根据设计的具体内容对产品进行评价，分析可能存在的故障，并分析这些故障对机械能够造成怎样的影响，然后进行致命性分析。分析可靠性时需要采用自上而下的方式进行分析，首先分析系统的结构，然后分析系统的元件，从而确定故障模式对系统性能造成的影响。在分析的最后，要对各种模式发生故障的严酷程度进行分类，并分析可能发生故障的概率，并采用合理的而方法消除故障。定量分析法和定性分析的区别在于使用了大量的数学工具，尤其是大量使用了概率论和统计学的内容，根据数学计算结果来判断减速机械的故障，并判断减速机械的可靠性。

3减速机械可靠性维修

可以使用定性或定量分析来分析减速器。定量分析使用统计和概率论的概念和方法对从寿命实验和故障统计中获得的高度分散的数据进行统计分析，并进行可靠性计算。定性分析是对缺陷和事故的系统分析，以发现和消除系统中的薄弱环节。如今，用于确定系统可靠性的常用方法是使用系统的实验方法来发现弱点及其影响。故障模式和影响分析（FMEA）以及故障模式，影响和死亡率分析可用于使用统计和概率理论来估计事故特征。布尔理论，故障树分析和马尔可夫理论均可用。以下是几种方法的原理和实现步骤的简要介绍。FTA 程序通常用于维持减速器的实际可靠性。具体来说，需要在化简器中完成围绕特定系统故障的逐层跟踪，以使用故障树显示系统故障与故障原因之间的关系。建立故障树模型后，需要收集故障数据。通过定性分析，可以获得定性重要性和最小割集，以完成对系统弱点和故障谱的搜索。定量分析完成了顶级事件发生概率的计算，并降低了系统的可靠性。可以使用关键重要性和概率的重要性来分析数据结果，从而做出有关维护科学信誉的决策。以蜗杆减速器为例，构建故障树。最重要的事件是减速器故障，而蜗杆减速器故障的原因可以分为七个类别。换句话说，减速器的油含量太高。诸如传动轴噪音，轴承故障，轴承盖机油泄漏，减速器过热，齿轮损坏以及其他故障之类的故障可以视为次要事件。故障树底部事件是各种故障的原因。例如，减速器过热的底部事件应该是过载操作，润滑油污染，油封的过度摩擦以及润滑油不足。建立故障树后，可以使用升序方法来完成最小割集解决方案。根据布尔代数的规则，最高事件表示为最低事件乘积之和的最简单形式，并且每个项目都可以视为最小割集。分析显示，针对蜗杆减速器故障，有 23 个主要的最小割断集。确定最底层事件的故障模式和故障分布参数后，可以使用最底层事件的故障概率来完成最顶层事件的故障概率的计算并完成对故障树的定量分析。通过计算，可以调整每个故障的可能性，并完成对每个组件重要性的调整。综合考虑这两个因素，可以完成蜗杆减速器组件的诊断和检查程序，以可靠地维护减速机。分析的结果是，导致蜗轮蜗杆减速器故障的故障有五种主要类型：空心轴油封泄漏，电机轴齿轮损坏和单键空心轴磨损，键槽、减速器异响，带收缩盘的空心网。进一步分析这五个故障的原因及其相应的解决方案，可以确保蜗杆减速器的可靠运行。

4减速机械可靠性维修决策

4.1维修方式决策

目前，机械设备常用的维修方式包含定期维修、状态维修和事后维修，采取不同的维修方式将给设备的可靠性、维修性和经济性带来不同程度的影响。在制定维修方式决策时，还应采取定期维修方式维修具有较高可靠性要求的设备，采用事后维修方式维修故障危害小的设备，采取状态维修方式维修具有较高维修成本的设备。考虑到减速机械结构相对简单，可以针对具体零部件或组件制定相应维修方式决策，因此可以采取层次分析法选取维修方式。而目标层为减速机蜗杆维修方式，第二层为准则层，即利用专用程度、对安全环境的影响、在生产中的重要程度和质量的稳定性四个可靠性指标，并利用维修难易程度和备件情况这两个维修性指标，同时利用蜗杆原值、停机损失和维修费用这三个经济性指标对减速机维修方式进行衡量  。最后则为方案层，包含状态维修、定期维修和事后维修。依次进行第二层对第一层以及第三层对第二层的评判矩阵的构造，并进行求解，则能够得到状态维修、定期维修和事后维修的权重分别为 0.326、0.376 和 0.298，因此应采用定期预防维修方式进行蜗杆维修。

4.2 预防维修周期决策

采取定期维修方式，还应确定最优的维修周期以降低减速机械的预防性維修陈本，并确保设备的维修效果。在具体制定决策时，还要根据维修目的进行维修周期计算。比如零部件故障如果危及安全，就要以安全性要求为目的，否则以经济性要求或有效度最大为目的。以蜗杆减速机的蜗杆维修为例，将以有效度最大为目的进行维修，需要先对蜗杆故障分布模型进行判断。而蜗杆定期维修的平均维修时间约为 1h，事后维修时间约为 1.5h。根据蜗杆使用寿命时间表，则能完成蜗杆样本统计量的计算，然后利用极大似然法完成假设分布参数的点估计值的求解，并完成符合性检验  。

结束语

减速机械的维修需要制定科学的维修方法，这就需要立足于对减速机械的可靠性分析结果，制定合理的维修计划，针对性地进行维修和保养，从而在保证减速机械工作状态的同时，也能够保降低减速机械的维修成本，创造更多的经济效益。

参考文献

[1] 周鹤.GFT 型减速机故障判断和维修[J].筑路机械与施工机械化，2015，11：91-94.

[2] 陈祖毅.浅谈高炉行星减速机快速修复与改进[J].科技信息，2010，13：92+85.

[3] 范云明.大型减速机（重齿、南高齿）维修经验介绍[J].中国水泥，2011，09：64-67.

[4] 房海龙.浅析工业减速机的使用与维修[J].山东工业技术，2015，15：18.

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