Грешки при монтажа на червячен редуктор и как да ги поправим

Данните от полевите проучвания, получени от гаранционни претенции за монтаж на червячни редуктори, технически доклади за червячни редуктори и доклади за полево обслужване показват, че грешките при монтажа са причина за приблизително 30–351 TP3T преждевременни повреди – на второ място след пренебрегването на поддръжката. Повечето от тези повреди имат една характеристика: те не са незабавни. Удар с чук, който счупва вътрешния пръстен на лагера, води до работещ агрегат, който звучи добре в продължение на 2000 часа, след което неочаквано се поврежда. Неправилно подравненият съединител води до това, че агрегатът работи добре на празен ход, след което започва да прегрява и да тече при пълно натоварване след няколко месеца.

Това забавяне във времето между инсталирането и повредата затруднява анализа на първопричините — до момента, в който червячен редуктор Ако се провали, монтажникът е продължил напред и протоколът за монтажа е непълен. Неуспехът се дължи на „качеството на продукта“, а не на техниката на монтаж.

Десетте грешки в това ръководство са представени от гледна точка на щетите, които причиняват — защото разбирането на механизма на повредата прави невъзможно забравянето на правилната техника. Това ръководство допълва K-06, което предоставя правилната стъпка по стъпка процедура за монтаж — тук подхождаме към същия монтаж от гледна точка на това, което се обърква.

Какво се случва: Всеки удар с чук предава ударно натоварване директно през вала на червячния редуктор от няколкостотин до няколко хиляди нютона директно през вала във вътрешния пръстен на входния лагер. Вътрешният пръстен, изработен от лагерна стомана с твърдост 60+ HRC, не може да се деформира - той се счупва. Счупването може да бъде пълна пукнатина или мрежа от подземни микропукнатини. И в двата случая животът на лагера се съкращава трайно и значително.

Хронология на провала: Пълна пукнатина — лагерът се поврежда в рамките на 500–2000 часа с прогресиращ шум и вибрации. Повреда от микропукнатини — лагерът се поврежда след 3000–8000 часа. Нито една от повредите не може да бъде открита без проверка по време на или след монтажа.

Правилна техника: Използвайте инструмент за монтаж на лагер/съединител (с издърпвач в обратен ред) или система от резбован болт и гайка, която постепенно притиска съединителя към вала. За ролки с пресоване на по-големи валове, първо загрейте ролката до 80–100°C – тя се разширява и плъзга с минимална сила. Компонентът трябва да се съпротивлява, а не да изисква сила.

Какво се случва: Корпусът на червячния редуктор е прецизен структурен елемент, който държи червячния вал и червячното колело в прецизна относителна геометрия. Когато корпусът се притиска към неравна повърхност чрез затягане на монтажните болтове, тялото му се деформира. Дори неравност на повърхността от 0,2 мм може да доведе до достатъчна деформация на корпуса, за да измести разстоянието между центровете на зацепването на червячното колело с 0,05–0,1 мм – променяйки модела на контакт на зъбите, увеличавайки шума и концентрирайки натоварването върху част от повърхността на зъба.

Осъзнаване на този проблем: Уредът издава необичаен скърцащ или виещ шум след монтажа, който не е бил наличен по време на фабричен тест. Теч от семеринг на маслото се появява в рамките на първите 1000 часа на края на изходния вал, тъй като отворът на семеринга вече не е кръгъл след деформацията на корпуса.

Правилна техника: Проверете плоскостта на монтажната повърхност с линийка и луфток, преди да затегнете който и да е болт. Толеранс: ≤0,1 мм на 300 мм. Подложете ниските места с подложка от неръждаема стомана (0,05 мм и 0,1 мм). Затегнете болтовете звездообразно, за да осигурите равномерно затягане.

Какво се случва: Неправилно подравнена муфа на червячен редуктор въвежда въртящо се огъващо натоварване в червячния вал при входния лагер. Това натоварване не е в допустимото отклонение Fr₁ в информационния лист — то е допълнително натоварване в допълнение към задвижващите товари и се повтаря веднъж на оборот на вала. При 1450 оборота в минута това са 24 цикъла на натоварване в секунда или 86 милиона цикъла на час работа.

Последица: Намаляването на живота на лагерите на входящия вал следва закона за обратната кубична променлива за радиално натоварване — удвояването на натоварването на лагера намалява живота L10h до една осма. Ъглово отклонение от 0,15 мм на 100 мм може лесно да удвои ефективното натоварване на лагера от реакцията на съединяване, намалявайки живота на лагера от 20 000 часа на 2 500 часа.

Правилна техника: Измерете с индикаторна скала. Максимално радиално биене: 0,05 мм. Максимално ъглово отместване: 0,05 мм на 100 мм диаметър на съединителя. Ако е извън допустимото отклонение, регулирайте позицията на двигателя — не разчитайте на гъвкавия съединителен елемент да абсорбира несъответствието.

Какво се случва: Количеството масло за пълнене в червячен редуктор е фабрично настроено за хоризонтален монтаж (M1). Ако устройството е монтирано вертикално или обърнато без регулиране на обема на маслото, нивото на маслото спрямо зъбното зацепване е неправилно. При вертикален монтаж с изходен вал нагоре, маслото се пълни под червячното колело - зацепването е частично сухо. При изходен вал надолу, маслото достига до горното уплътнение на вала - просмукването започва почти веднага.

Правилна техника: Проверете ориентацията на монтажа преди пълнене. Проверете таблицата за обем на маслото, специфична за ориентацията, в ръководството на производителя. Положението на пробката за пълнене с масло също се променя в зависимост от ориентацията — пробката за обезвъздушаване трябва да е в най-високата точка на монтирания корпус. Винаги проверявайте както обема на маслото, така и позицията на пробката за обезвъздушаване при нестандартни ориентации.

Какво се случва: Пробното пускане без товар за новоинсталиран червячен редуктор не е формалност - това е диагностичен етап, който разкрива грешки при монтажа, преди те да станат скъпи. Работата с пълно натоварване незабавно подлага зъбното зацепване и лагерите на максимално напрежение, преди процесът на разработка да е подобрил разпределението на контакта на зъбите и преди евентуални проблеми с монтажа да са имали шанс да се проявят при ниска скорост и ниско натоварване, където е лесно да се открият.

Правилна техника: 30 минути без товар, след това 30 минути при товар 50%, след това 1 час при пълен товар. Всеки етап трябва да се наблюдава за необичаен шум, повишаване на температурата и вибрации. Червячен редуктор, който преминава тези три етапа без проблем, няма проблеми с монтажа, които да изискват разследване.

Какво се случва: Процесът на разработване на червячното колело във всеки нов червячен редуктор генерира бронзови износващи се частици през първите 50–100 работни часа. Тези частици се суспендират в маслото и преминават през зъбната мрежа с всяко завъртане. Всяка частица, която преминава през мрежата, действа като абразив между прецизно шлифованата червячна резба и бронзовата повърхност на зъба, ускорявайки износването над проектираната скорост на разработване.

Правилна техника: Сменяйте маслото безусловно на 50–100 часа. Проверявайте източеното масло – лек бронзов оттенък е нормален; тежките медни люспи не са. След тази смяна, следващите интервали следват стандартния график за поддръжка (обикновено 4000 часа с минерално масло, 8000 часа със синтетично PAO). Това единично действие добавя години към експлоатационния живот на червячния редуктор на цената на една смяна на маслото.

Какво се случва: Кухият отвор на вала на червячния редуктор и повърхността на задвижвания вал образуват напасващ се контакт под торсионно натоварване. При вибрации и циклично натоварване двете повърхности претърпяват микродвижение (фретинг). Без смазване между отвора и вала се развива фретинг корозия — железен оксид от повърхността на вала и бронзов/алуминиев оксид от отвора се натрупват като корозионно съединение, което свързва двете повърхности заедно. След 6–12 месеца демонтирането може да е невъзможно, без да се повредят както валът, така и отворът на червячния редуктор.

Правилна техника: Нанесете тънък слой антифрикционна паста или многофункционална грес върху вътрешността на отвора и повърхността на задвижвания вал преди монтажа. Поставете капачка за прах в края на отвора, за да предотвратите замърсяване на интерфейса между отвора и вала по време на работа. Ако някога е необходимо демонтиране, загрейте корпуса на червячния редуктор (не задвижвания вал) до 80–100°C, за да разширите отвора и да улесните демонтажа.

Какво се случва: С нагряването на червячния редуктор по време на работа, вътрешното налягане на въздуха се повишава над околното. Вентилационната пробка е проектирана да изравни това налягане с атмосферата. Запушената вентилационна пробка води до натрупване на налягане вътре в корпуса. Когато устройството се охлади след изключване, налягането спада, което може да доведе до извличане на влага покрай уплътнението на вала. При няколко цикъла започва течът през масленото уплътнение – не от износени уплътнения, а от разликата в налягането, която изтласква маслото през иначе функционираща устна на уплътнението.

Правилна техника: Проверете пробката за вентилация преди пускане в експлоатация — отстранете всякаква лента, боя или уплътнител за резби от вентилационния отвор. Проверете въздушния поток през вентилационния отвор, като го продухате за кратко. Почиствайте вентилационния отвор при всяка смяна на маслото. Ако средата за монтаж е прекомерно запрашена, сменете пробката за вентилация с филтрирана пробка, която предотвратява навлизането на прах, като същевременно позволява изравняване на налягането на въздуха.

Какво се случва: Когато ремъчна шайба или верижно зъбно колело е монтирано на изходния вал на червячния редуктор и опъването на ремъка или веригата е настроено без да се провери максимално допустимата радиална сила (Fr₂), лагерите на изходния вал изпитват комбинирано радиално натоварване, надвишаващо проектното им изчисление. Ефектът се натрупва като умора на лагера - прогресивно точково натрупване на вътрешната обвивка - докато лагерът стане шумен и се повреди.

Правилна техника: От информационния лист определете Fr₂ за избрания червячен редуктор при действителното разстояние на надвеса. Изчислете опъването на ремъка от минималното опъване, необходимо за предаване на въртящ момент без приплъзване — никога не „затягайте, докато се стегне“. Уредите за измерване на опъване на клиновидни ремъци са евтини и елиминират всякакви догадки. За верижни задвижвания изчислете предварителното опъване на веригата, необходимо за конкретния размер на зъбното колело и предавания въртящ момент.

височина на реда: 1,78; поле: 0 0 8px; ”>Какво се случва: Когато входният вал на червячния редуктор е насочен нагоре — било то при вертикален монтаж или в ориентация M4/M5 — шпонковият канал на вала и пролуката между края на вала и корпуса образуват незащитен канал. Прах, вода и частици от въздуха се натрупват върху повърхността на вала над уплътнението, събирайки се в абразивна суспензия, която ускорява износването на уплътнението и в крайна сметка мигрира под него в корпуса.

Правилна техника: Монтирайте капак на вала или покриваща плоча на вала върху всяко насочено нагоре удължение на вала. Това е обикновен метален или пластмасов капак, който предпазва интерфейса между вала и уплътнението от натрупване на замърсявания. Капакът не е необходимо да бъде сложен - той просто трябва да предотвратява директното излагане на повърхността на вала над уплътнението на околната среда. В прашна среда, лабиринтен капак на вала значително удължава експлоатационния живот на уплътнението.

Шум

Нормално: Постоянно ниско бръмчене или леко бръмчене, пропорционално на скоростта. Лека метална миризма през първите 5–10 часа. Шумът може да е малко по-висок при стартиране, когато маслото е студено и вискозитетът е висок.

Ненормално: Периодично щракане или чукане, синхронизирано с въртенето на вала (показва твърда частица в мрежата или локализирано изпъкнало място върху резбата на червяка). Непрекъснат скърцащ звук (показва контакт метал-метал - евентуално недостатъчно масло или несъосност). Високочестотен вой, който се увеличава с натоварването (често показва проблем с лагера поради повреда при монтажа).

Температура

Нормално: Температурата на повърхността на корпуса се повишава, за да се стабилизира на 25–45°C над околната температура по време на непрекъсната работа без товар. При пълно натоварване, повърхността на корпуса е 35–55°C над околната температура.

Ненормално: Температурата продължава да се повишава след 45 минути при пълно натоварване (превишаване на лимита на топлинната мощност — вижте K-05). Локализирана гореща точка в единия край на уплътнението на вала е значително по-гореща от корпуса (повреда на лагера или несъосност).

Изтичане на масло

Нормално: През първите 30 минути работа върху уплътнението на вала на червячния редуктор се отделя лек маслен филм, който не капе активно. Това е уплътнителната устна, която се приспособява към повърхността на вала и спира естествено.

Ненормално: Активно капене през първите 30 минути работа (неправилно ниво на маслото, деформация на корпуса или повредено уплътнение от монтажа). Всяко капене след 2 часа работа при работна температура.