GFT型减速机故障判断和维修10页

1、GFT型减速机故障判断和维修Abstract:Basedontheintroductionofreducerscompositionandworkingprinciple,commonfaultsandthecausesofthefaultsintheworkingprocessofthereducerwereanalyzed,andkeypointsandmattersthatneedtopayattentiontowereintroduced.Thedifficultyintheprocessofmaintenancewasanalyzed,andmeasuresforfaultsredu

2、ctionwerepointedout,whichhassignificantmeaningforreducingfaultrateandmaintenanceworkwhenfaultoccurs.0引言力士乐公司设计制造的GFT型减速机，规格范围从GFT9至GFT450对应的输出扭矩从9000N?m至450000N?m,采用行星齿轮轴承系统，分二、三、四级减速，内置多片式停车制动器，具有结构紧凑、节省空间、安装简单、保养方便、噪音低等特点。GFT型减速机主要应用在车轮或履带式下车以及其他移动设备，如挖掘机等的驱动轮，还可以应用于其他运动和旋转部件，如起重机卷扬机等。1运架一体机概述笔者所在

3、公司的HZQY900鼬900t运架一体机，是云桂铁路项目架桥施工的关键设备，其行走机构的一个重要组成部分是减速机。HZQY900B运架一体机由主结构（主梁、中支腿、前支腿、前车架、后车架）、起升系统（前、后起重天车、卷扬机、吊具）、整机行走系统（前、后车悬挂总成）、液压系统和电气控制系统等五部分组成。具体如图1所示。整机行走设28个驱动轮（共7轴），前车12个驱动轮（3轴），后车16个驱动轮（4轴），驱动轮内安装有液压马达和减速机。减速机为力士乐GFT60T3B10C（共28个），最大输出扭矩60000N?m三级减速，减速比为106。2GFT减速机的组成和工作原理2.1GFT减速机的组成图2为

4、力士乐GFT型行走减速机的剖面图，主要有输入端盖、浮动油封、圆锥滚子轴承、锁紧螺母、多片式停车制动器、三级行星减速机构、减速机机体、端盖等组成。2.2力士乐减速机的工作原理如图2所示，液压马达和阀组通压力油后（同时有一股油进入多片式停车制动器）开始启动转动，当制动器活塞腔内油压达到1820bar时，压力油推动制动器活塞克服弹簧力，制动解除；液压马达的转矩通过花键套传递至齿轮轴（即第一级行星减速机构的太阳轮），齿轮轴带动第一级减速机构的行星齿轮转动，行星齿轮沿着端盖内齿圈转动，从而带动行星架及其下方齿轮（即第二级行星减速的太阳轮）转动，实现第二级减速，以此类推进入第三级减速，力矩由太阳轮传递至第

5、三级减速后，由于行星架为固定式，第三级行星齿轮从而带动减速机整体转动，完成减速、力矩放大和输出。力士乐GFT型行走减速机多片式停车制动器为常闭式制动，弹簧闭合,液压开启。减速机的传动是采用行星架固定，太阳轮输入，内齿轮输出，输入和输出方向相反。3GFT型减速机常见故障判断和维修3.1漏油故障漏油是减速机正常工况下较为多发的故障。如图2所示，漏油故障多发生在浮动油封位置和。型圈位置。漏油原因通常要结合所渗漏油品种类来判断和解决。3.1.1渗漏齿轮油渗漏齿轮油通常从浮动油封处漏出。主要的原因有：浮动油封。型圈老化、变形、断裂造成密封不严，浮动油封钢圈摩擦光面刮花造成密封不严，浮动油封钢圈断裂、输入

6、端盖或（和）减速机壳体浮动油封安装槽锈蚀严重造成密封不严等。除了以上各种密封方面不当会发生齿轮油渗漏之外，齿轮油加注方法不当也会造成漏油。这是因为，齿轮油加注过多时，腔内空气减少，减速机运行产生的热量和气体在腔内累积，而空气的减少使整个腔体可压缩性减小，腔体压力增大，随着运行时间延长，当压力达到可以冲开浮动油封的密封时，油液即被从浮动油封位置压出。因此，科学、合理地加注齿轮油对延长减速机的寿命和保护减速机有着非常重要的作用1。3.1.2渗漏齿轮油和液压油的混合油如果渗漏油液为齿轮油和液压油的混合油液，那么首先应考虑的是，液压油从何而来。从图2可知有两种途径：液压马达输出轴轴封损坏可致液压油进入

7、减速机内部；多片式停车制动器活塞缸或密封件损坏也可致液压油进入减速机内部。就以上这两种液压油渗漏原因来说，在故障现象上有较大的不同：如果是液压马达轴封渗漏，通常除了漏油，整个减速机依然能够工作；而如果制动器活塞缸或密封件损坏，则很有可能造成制动器无法打开，使整个减速机无法工作。通常马达轴封漏油故障较为常见。渗漏齿轮油和液压油的混合油除了以上介绍的原因之外，由于液压油压力远远大于减速机腔内齿轮油压力，而且往往大于浮动油封的密封能力，此时若液压马达漏油进入减速机，不管浮动油封是否存在以上缺陷，都会造成漏油情况。液压油进入减速机内部会对齿轮油产生稀释作用，而液压油的极压抗磨性不如齿轮油，流动性大于齿

8、轮油，这对重型齿轮传动来说是不利条件，因此，减速机齿轮长期运行在这种混合油中，将加速齿轮和轴承等的磨损，缩短减速机的使用寿命。3.1.3漏油故障的维修对于漏油故障的维修，首先要判断漏油的种类和漏油的位置，从而根据减速机的内部构造和以上两点分析的原因来逐项采取维修措施。如更换浮动油封、清理浮动油封安装槽位、释放多余齿轮油、更换齿轮油、更换制动器密封件、更换马达油封等。发现减速机漏油故障应尽早解决，因为减速机内部齿轮和轴承润滑方法是齿轮油“飞溅润滑”，齿轮油减少甚至缺失，对润滑不利，会加速齿轮和轴承的磨损，甚至“烧蚀”。另外，漏油部位也容易使灰尘进入减速机内部，造成污染，加速磨损，损坏部件。3.2

9、制动器故障力士乐GFT减速机制动器常见的故障主要表现为无制动或制动力不足，制动器无法开启或开启不彻底。3.2.1制动器无制动或制动力不足制动器无制动或制动力不足的原因有：制动器弹簧断裂；摩擦片厚度变薄，超过使用极限，致使制动系统间隙变大而压紧力不够等。从图2可以看出，静止状态下，减速机制动器制动力源于制动器活塞内部一圈弹簧，弹簧推动活塞压紧摩擦片，制动器制动。当弹簧疲劳或部分断裂时，则压紧力减弱，制动力不足；当弹簧全部断裂时，弹簧弹力消失，制动器无制动。力士乐减速机制动器的弹簧为内外双弹簧，共18组,相较其他减速机有较大的改进，这样能保证弹簧具有足够压紧力，耐久性更强，不易断裂。制动器制动状态

10、下，弹簧压紧力是制动力的间接力，摩擦片组的摩擦力则是制动的直接力。摩擦片组由若干光片和摩擦片组成，新机出厂时，每一块光片和摩擦片都有不同的标准厚度，摩擦片组也有相应的标准厚度，摩擦片组和制动器活塞之间有一定的间隙。随着使用时间的延长，光片和摩擦片厚度将减小，摩擦片组的厚度也减小，摩擦片组和制动器活塞之间的间隙则加大；为了达到制动效果，制动器活塞的行程须变大，意味着活塞内弹簧的伸缩量将加大，弹簧弹力变小，制动力减弱；若摩擦片组厚度减小到极限尺寸，间隙则有可能大过活塞的极限行程，从而导致制动失效2o相比较来说，力士乐减速机制动器摩擦片结构与其他减速机相差不大，沿用传统的“光片5片、摩擦片6片”形式

11、。3.2.2制动器无法开启或开启不彻底制动器无法开启或开启不彻底的原因有：制动器活塞密封处漏油，制动器摩擦片变形“粘连”无法分离等（此处只考虑减速机内部原因，由于油压不足等外部原因形成的制动器无法开启故障，此处不作介绍）。力士乐GFT型减速机制动器活塞有两道油封，任何一道油封泄漏都将导致液压油泄漏而无法打开制动的情况，另外活塞刮花、长时间使用活塞油封位“起槽”等也会导致漏油，使制动无法开启。制动器摩擦片初始状态为平面，当摩擦片干摩擦、摩擦片变薄、齿轮油杂质多时，容易出现变形情况，摩擦片变形将导致摩擦片无法分离，从而造成“拖刹”。因此，为了尽量避免摩擦片变形“拖刹”，应经常检查减速机齿轮油的质量

12、以及是否充足，尽可能按时对减速机进行换油保养，以保持减速机摩擦片处于一个良好的润滑环境。3.2.3制动器故障的维修减速机制动器方面的故障，除了以上介绍的两种较为常见之外，还有制动器上下限位卡簧断裂、摩擦片断裂等相对少见的故障，此处不作详解。以上所述各制动器方面的故障维修，基本都需要打开制动器对相关部件进行检查、更换或修理。在维修过程中需要注意的是：在安拆时应妥善选择机具以按压或释放制动器活塞内的弹簧，避免物件飞出伤人；安装摩擦片时，应注意光片和摩擦片的相对位置，避免装反造成制动效果不佳，降低摩擦片使用寿命；更换制动器活塞油封后，应进行试压、保压试验。力士乐GFT型减速机试验压力为4050bar

13、左右，保压时间在8h以上，压力降小于2bar为合格。3.3减速机异响和“卡死”力士乐GFT型减速机结构紧凑，内部的11个行星齿轮（每个行星齿轮各有一个滚柱轴承）、3个太阳轮、齿圈、主轴承（2个圆锥滚子轴承）等部件，互相之间都紧密贴合，高速运转，其中任何一个部件损坏产生的碎屑都会影响其他部件乃至整个减速机的运行。通常减速机异响就是由减速机内部产生的碎屑和齿轮等机构相互干涉以及齿轮和轴承损坏之后非正常摩擦产生的。减速机异响故障是比较大型的故障，一旦减速机发生异响，轻则某些齿轮或轴承损坏，重则整个减速机卡死不能工作，甚至报废。在日常工作中，比较常见的是行星齿轮滚柱轴承损坏和圆锥滚子轴承损坏产生的异响

14、和“卡死”情况，另外也有一些情况是由卡簧断裂、齿轮“崩齿”等导致的。维修方面，一旦发现减速机有发出异响、卡顿、“卡死”的情况，应立即停止工作，拆解减速机，详细分析故障发生的原因，检查内部各部件的磨损和损坏情况，对损坏的部件应立即进行更换，对损伤的部件也尽可能进行更换；因为减速机内部部件受力大，关联性大，一旦一个部件产生故障将影响其他部件乃至整个减速机的运转，而且内部结构从外部很难查看，一旦故障凸显，内部故障已不可挽回。3.4减速机的维修难点3.4.1制动器维修在静止状态下，制动器弹簧推动活塞压紧摩擦片组，制动器各原件处于受力状态。要对制动器内部进行检修，就要解除这种状态。通常需要使用压力支撑工

15、具（千斤顶和简易门架）使弹簧受压，取出一侧卡簧，即可打开制动器，从而对内部进行检修和部件的更换。只要工具和方法得当，往往拆解工作相对简单。在安装时，需要在油封位置事先涂抹润滑油，轻轻将活塞装入就位，切忌猛敲猛打损坏密封件，保持压力机具方向尽量贴合活塞中心方向，缓缓压紧活塞，卡簧位露出，装入卡簧。其中的难点是在安装过程中，须保证各道密封件不受损，保证通过压力试验，保证长时间保压、压降在适当的范围内，否则需要重复拆卸、安装。因此,在制动器维修过程中，要细心、耐心，同时密封件尽量选择原厂件。3.4.2减速机锁紧螺母的拆卸图2中，锁紧螺母的作用是压紧减速机中两个圆锥滚子轴承和浮动油封，将输入端盖和减速

16、机机体锁定在一起。当需要进行浮动油封、轴承等检修和更换时，须首先拆卸锁紧螺母。从图2可以看到，锁紧螺母中有一个直径10mm的定位销，硬度较高，常规方法很难取出，合金钻头也难以切削。浮动油封、圆锥滚子轴承的维修和锁紧螺母拆卸的难点就在于这个小小的定位销。在实践中，笔者单位采用电火花方法，将定位销粉碎（不破坏锁紧螺母），从而轻松将锁紧螺母拆卸。这种方法较为经济实用，缺点是工艺上有局限性，需要电火花设备，这往往在工地现场甚至是中小城市都难以找到。4减少减速机故障的预防措施4.1润滑及保养减速机通常装备有注油孔和放油塞，因此在减速机投入运转之前，工作人员应在减速机中装入厂家建议的型号和数量的齿轮油。在

17、实际工作中往往出现“油位孔有油漏出，而实际油料尚未足够”的情况，这是因为齿轮油品质粘稠，流动性差，虽然齿轮油从油位孔漏出，但是由于内部齿轮阻挡，齿轮油并未充满空隙。因此在添加齿轮油时应静置一段时间后再次检查油位，确保添加数量达到要求方可投入使用。还需要注意齿轮油的添加并非越多越好。另外，减速机经过长时间工作，内部容易产生杂质（金属粉、碎屑等），这些对齿轮和轴承运转是非常有害的；因此，在减速机使用过程中，务必按照厂家建议的保养时间间隔进行换油保养；在保养过程中，要注意对所放出的旧齿轮油进行检查，这样可以发现减速机早期故障，及早采取措施，如发现大的碎渣等杂质，应进一步采取措施进行检修4.2操作和检查在操作时，应尽量平稳，避免骤起骤停、粗暴操作，以减少减速机内部机构所受的冲击力，延长使用寿命。由于减速机往往没有附加冷却条件,而是靠外壳和空气自然冷却，经过长时间使用，容易造成温度升高，致使齿轮油流动性加大，极压抗磨性降低，这些不利于齿轮和轴承润滑，容易引起内部磨损，缩短减速机使用寿命。另外，还需要勤检查，发现问题应及早解决，以免问题扩大化，造成更严重的后果。4.3维修任何维修都应避免盲目性，应建立在了解设备结构和操作规范的基础上。力士乐GFT型减速机内部构件较多，结构紧凑，且一环扣一环，拆解时务必小心谨