苏州有色金属专用减速机

在冶金行业中，减速机属于通用设备，制造周期较长，价值较高。生产企业在采购非易损件时具备多种标准，这便使得有色金属专用减速机打齿事故成为当前维修人员十分重视的课题内容。某钢铁公司减速机齿轮轴出现断裂问题，导致大齿轮打齿，为了解决此问题，维修人员针对性采用了齿轮修复以及断轴配做技术，在无备件条件下及时恢复生产，保证了企业的经济效益。

一、断轴修复处理

1.1 断轴失效的原因分析

一是选材方便，高速轴材料组织疏松，且内部存在较多杂物，齿轮轴运行期间很容易因韧性不足出现裂纹，且在交变应力作用下，裂纹会不断延伸扩展，以致轴承断裂。对此，轴承主要传递动力时，材料应选择高淬透性较强的调质钢材。二是结构设计方面，轴肩堆焊修补后不存在过渡圆角，此时在集中弯曲力作用下很容易出现疲劳裂纹，从而导致轴断裂问题。三是热处理方面，在堆焊修复齿轮轴前，如果没有进行充分预热则会导致焊接区域受热不均问题，从而产生内应力。在此力的作用下，很容易出现轴断裂问题。在修复堆焊后， 若没有进行较好的热处理工作，也会增大堆焊残余力，降低轴抗交变应力，当轴承振动时便极易出现裂纹，导致断裂问题。四是加工工艺方面，分析测量发现，轴颈处的加工尺寸较小，很容易导致轴承间隙过大问题，轴磨损会加剧断裂。五是装配工艺方面，轴振动的主要来源则是高速轴输入端装配工艺出现错误，其会降低高速轴的疲劳强度，进一步加剧磨损，导致断裂问题。

1.2 断轴修复技术

齿轮轴断面形状不规则，在修磨断面后，其长度会减少，完成焊接后的抗弯强度较小，此时应做好断轴小端的重新配做工作，具体制作工艺如下：一是选择 42CrMo 的调质胶棒作为制造材料，一端根据原尺寸进行配做。另一端则加工为长轴，并配合打造加工孔。二是两配合面坡口进行焊接处理。三是加工修磨轴面机。

二、齿轮修复技术

2.1 技术准备

工作人员在制定修复技术方案时应结合齿轮参数、使用情况以及材料特性等内容，选择合理科学的焊接技术，且焊接期间需要进行强化修复，采用多种焊接材料。一是打底层焊接，为了保证材料的韧性与强度，应有效采用高合金焊接材料，将其作为打底层焊接材料，以获得机械性能良好的焊接组织。二是完成填充焊接，为了获得较好的强度与韧性，提高机械性能，焊接填充层时应采用高强度焊接材料，以充分保证焊接后齿轮的抗冲击能力，避免此后出现脆性断裂问题。三是强化耐磨焊接，为了保证齿面的耐磨性与设计拥堵，工作人员应粗打磨焊接后的填充层，并预留 1mm 厚度，焊接表面耐磨强化层。在焊接修复期间采用进口的高合金焊接材料，综合采用局部热处理技术与应力消除技术，以有效杜绝焊接内应力的转变，在增强材料抗冲击性的基础上，防治裂纹的产生，保证合理的齿面硬度指标。四是精修研，工作人员应根据现场的实际情况及数据信息完成精修研工作。五是制作工装，工作人员根据现场的施工情况，制作专门热处理工装，局部热处理修复齿轮。

2.2 施工技术要点

一是清洗，工作人员应全面清洗齿轮，利用无损探伤技术检测齿面裂纹情况。二是综合检测，据此明确齿轮情况，判断是否除了磨损外还存在其他缺陷。三是去疲劳层，去除焊接齿轮疲劳层后再次探伤，保证焊接前不存在其他缺陷问题。四是控制焊接工艺，焊接时采用低热量输入焊接技术，做好齿面温度的控制工作，减少焊接应力的产生，打底层应采用短弧短焊道，在完成焊接后，锤击至焊缝出现明显的变形。同时，焊接期间应严格控制焊层厚度与焊道长度，利用半自动气体保护焊修复填充层，做好齿形变形的控制工作，为此后的焊接留出尺寸空间。完成焊接后还应修磨填充层，利用氢弧焊焊接耐磨层，通过精确收弧明确过渡区域的性能。需要注意的是，工作人员应动态检测齿轮变形参数与焊接应力数据，以此明确焊接位置，在严格控制焊接变形范围的基础上，调整焊接量。焊接期间还应通过振动方法降低焊接应力，并严格控制材料层量比例，确保焊缝材料膨胀系数与母体材料保持一致。五是重视尺寸精度恢复以及焊后处理工作，在调整与稳定化处理焊缝性能时采用局部热处理技术，保证焊缝耐热性达到较佳状态。完成焊后处理工作后，相关工作人员还应精修磨制作样板与联齿靠模的修复部位，模拟跑合驱动齿轮，保证啮合率可以高于70%，必要时还可以进行盘车配研，以保证整体精度。

三、实际应用效果

一是修复齿轮轴与齿轮后，减速机运行 4 个月后，振动数据满足生产线运行需求，为新设备的采购提供充足时间。修复后齿轮啮合时存在明显振动，频率较高。二是齿轮轴与齿轮损坏后短时间内便可以修复继续使用，减少了维修时间与成本，避免了备件更换问题。

分析减速机高速断轴原因后，工作人员应针对性的采用修复技术，在解决断轴问题的基础上，促进减速机平稳运行。实践表明，分析齿轮轴打齿与断轴原因，并采用的应对措施可靠实用，值得在此后的工业生产中得到进一步的推广与使用。