1、引言
    SJ-80帶式輸送機(jī)是一種常見的礦山設(shè)備，廣泛應(yīng)用于綜合機(jī)械化采煤T作面的順槽運(yùn)輸和巷道掘進(jìn)的運(yùn)輸系統(tǒng)。影響整條輸送系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵零部件是機(jī)頭傳動(dòng)裝置中的平衡齒輪，因此研究平衡齒輪的損傷情況對(duì)于提高SJ-80型帶式輸送機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性、提高輸送效率具有重要的意義。
2、工作原理
    SJ-80帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置有前聯(lián)卸載臂、后聯(lián)儲(chǔ)帶倉、左（右）聯(lián)傳動(dòng)裝置，它由兩個(gè)包膠傳動(dòng)滾筒和平衡齒輪組成。兩傳動(dòng)滾筒一主一付，主傳動(dòng)滾筒由減速器直接帶動(dòng)，副傳動(dòng)滾筒由主傳動(dòng)滾筒通過聯(lián)動(dòng)平衡齒輪帶動(dòng)，兩聯(lián)動(dòng)齒輪速比為1:1。
3、輸送機(jī)傳動(dòng)裝置齒輪齒部損傷分析
    帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置平衡齒輪齒部最常見、最容易發(fā)生的損傷就是輪齒剝落、點(diǎn)蝕、掉塊和斷齒，在供油油質(zhì)、油量、油壓、傳動(dòng)負(fù)荷等都正常的情況下，齒輪在毛坯鑄造、機(jī)械加工和熱處理、安裝過程以及在生產(chǎn)過程中都需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制和質(zhì)量檢驗(yàn)，否則，齒輪在使用過程中就會(huì)造成各種意想不到的問題。
    (1)潤(rùn)滑對(duì)齒輪齒部損傷的影響。
    ①潤(rùn)滑對(duì)膠合的影響。在帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程中，平衡齒輪齒面的膠合是最常見的一種破壞形式。齒面形成膠合的主要原因是由于齒面間壓力過大，或者運(yùn)行中的瞬時(shí)溫度太高，使得齒輪齒面間形成的潤(rùn)滑油膜失去了作用，造成了齒面直接接觸摩擦，產(chǎn)生了局部高溫，隨著傳動(dòng)的繼續(xù)進(jìn)行，局部的高溫使得粘接的這些地方的金屬熔化、撕裂，因此，明顯的刻痕就會(huì)在齒輪的齒面上沿著相對(duì)滑動(dòng)的方向形成，影響了齒輪平穩(wěn)的傳動(dòng)。
    潤(rùn)滑油的粘度、種類、潤(rùn)滑方式等均影響膠合的產(chǎn)生和發(fā)展。對(duì)那些不含極壓劑和油性劑的潤(rùn)滑油，若油具有很高的粘度，就容易形成更厚的油膜，因此就會(huì)有高的粘附性，那么，膠合極限復(fù)合值也就越高，在輪齒齒面會(huì)產(chǎn)生流體潤(rùn)滑膜來阻止直接接觸。如果將油性劑加入到復(fù)合潤(rùn)滑油中，由于油性分子的物理和化學(xué)的吸附作用，在齒輪齒面上會(huì)有更牢固的邊界油膜形成，具有更好的抵抗膠合磨損的效果；對(duì)極壓齒輪油而言，由于油中含有極壓劑能與齒輪表面金屬中的一些成份發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有抗膠合能力的化學(xué)覆蓋膜，這層覆蓋膜能承受大的載荷，從而能大大減少膠合磨損的產(chǎn)生。在實(shí)際使用過程中，由于需要很高的溫度條件才能激活極壓添加劑，同時(shí)極壓添加劑的添加數(shù)量、極壓添加劑的品種等因素，都在不同程度影響膠合的發(fā)生，因此，此類型的潤(rùn)滑油常用于重負(fù)荷的齒輪傳動(dòng)。影響膠合的因素還有供油量和供油方式。供油量越多、越足，齒輪抗膠合的承載負(fù)荷就越能明顯提高。但是，當(dāng)供油量多至一定程度時(shí)，抗膠合負(fù)荷將不再增加。
    ②潤(rùn)滑對(duì)點(diǎn)蝕的影響。齒輪磨損的一種非常常見的接觸疲勞現(xiàn)象就是點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕大部分發(fā)生在輪齒靠近齒根的面上，隨著機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，逐漸向其它部位擴(kuò)展。齒輪齒面材料硬度、接觸應(yīng)力大小，運(yùn)行過程中載荷循環(huán)數(shù)、潤(rùn)滑狀態(tài)及潤(rùn)滑膜厚度等因素，決定了齒面疲勞點(diǎn)蝕的程度。實(shí)踐表明，齒根部分的齒面最容易產(chǎn)生點(diǎn)蝕，從而導(dǎo)致齒面的磨損，影響齒輪傳動(dòng)的精度和壽命，嚴(yán)重會(huì)發(fā)生斷齒現(xiàn)象。
    點(diǎn)蝕的產(chǎn)生式由于在接觸應(yīng)力條件下工作，部分輪齒齒面上形成負(fù)的滑動(dòng)率，就會(huì)在齒面上形成裂紋，這時(shí)在加上潤(rùn)滑油對(duì)裂紋一定的擠脹作用，就會(huì)加速裂紋的發(fā)展，于是產(chǎn)生麻點(diǎn)狀剝蝕損傷，因此，如果選擇潤(rùn)滑油不合適，或著選擇的潤(rùn)滑方式不合理，都可能引起或加劇齒面的疲勞點(diǎn)蝕情況。在實(shí)際的機(jī)構(gòu)運(yùn)行過程中，使用稀薄的潤(rùn)滑油，因?yàn)楸容^好的流動(dòng)性能，比粘稠的潤(rùn)滑油更容易滲入表面的裂紋中，加速裂紋的發(fā)展，甚至造成表面金屬塊的脫落，產(chǎn)生點(diǎn)蝕。而粘度比較高的潤(rùn)滑油有利于油膜的建立和增大油膜的厚度，它的緩沖、吸振性能較強(qiáng)，使齒面間的接觸應(yīng)力的分布更加均勻，大大增強(qiáng)了抗點(diǎn)蝕的能力。所以，適當(dāng)提高潤(rùn)滑油的粘度，能夠使齒輪齒面表面疲勞點(diǎn)蝕的發(fā)生和擴(kuò)展大大減少。
    潤(rùn)滑油中的某些添加劑在很大程度上會(huì)降低摩擦，并且會(huì)加大齒面邊界上油膜的強(qiáng)度，能夠提高抵抗點(diǎn)蝕的能力。但是特別要注意添加劑的選擇，如果潤(rùn)滑油中含有一些具有腐蝕性的物質(zhì)，例如極壓添加劑，往往腐蝕金屬齒面，加速點(diǎn)蝕生成。因此，為了預(yù)防點(diǎn)蝕的生成，應(yīng)十分注意對(duì)添加劑的用量、組分，以及齒輪的材質(zhì)、負(fù)荷性質(zhì)等因素的考慮。
    對(duì)點(diǎn)蝕的產(chǎn)生有影響的還有潤(rùn)滑方式、供油量等因素，從防止疲勞點(diǎn)蝕的角度出發(fā)，潤(rùn)滑油的供油量不應(yīng)該過多。如果供油量太多，就會(huì)有部分潤(rùn)滑油在嚙合的齒面間受到擠壓，因此，會(huì)造成局部的壓力劇增，那么接觸應(yīng)力就會(huì)相應(yīng)增加。同時(shí)在高的壓力的作用下，潤(rùn)滑油就會(huì)過多的滲入產(chǎn)生的裂紋，促進(jìn)疲勞點(diǎn)蝕的發(fā)生和進(jìn)一步發(fā)展。所以，技術(shù)人員應(yīng)綜合考慮潤(rùn)滑油的粘度、添加成分，以及供油量的多少，盡可能取得良好的潤(rùn)滑效果，以提高齒面的抗點(diǎn)蝕的能力。
    ③潤(rùn)滑對(duì)齒輪的磨粒磨損。在工作過程中，如果泥沙、灰塵、金屬粉末等雜質(zhì)混入了潤(rùn)滑油中，就會(huì)產(chǎn)生磨料磨損，這種失效形式常見于開式齒輪中，特別是在齒輪的節(jié)網(wǎng)附近和齒頂高處最容易發(fā)生這種磨粒磨損，如圖4所示。對(duì)于磨粒磨損，可適當(dāng)降低潤(rùn)滑油的粘度，從齒面上把這些外來雜質(zhì)沖洗掉。如果這些雜質(zhì)微粒在潤(rùn)滑油中懸浮，那么，這些雜質(zhì)會(huì)起到研磨劑的作用，加劇了齒輪齒面的磨料磨損情況。為了預(yù)防磨料磨損的發(fā)生，應(yīng)選擇潤(rùn)滑油的粘度較低些，并且定時(shí)清除潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)沉淀，以及在油的循環(huán)系統(tǒng)中安裝相關(guān)的過濾設(shè)備，定期進(jìn)行凈化，或著定期更換潤(rùn)滑油。
    (2)T工藝及裝配因素影響。
    在潤(rùn)滑正常的情況下，齒輪所使用的材質(zhì)、毛坯鑄造、機(jī)械加工和熱處理、安裝、以及在生產(chǎn)過程的質(zhì)量檢驗(yàn)不嚴(yán)格，都有可能引起齒輪損傷和內(nèi)在質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況。
    平衡齒輪齒部如發(fā)生斷齒，斷齒的斷口形狀一般與普通的疲勞斷裂的斷口形狀較為相似，在斷口上可以較為清晰地觀察到疲勞源，還能夠觀察到光滑的或貝殼狀的疲勞裂紋發(fā)展區(qū)和粗糙的瞬斷區(qū)。這些斷裂主要是由于過高的有害殘余應(yīng)力、不適當(dāng)?shù)臒崽幚硪�起的局部斷裂、微�?xì)磨削裂紋或材質(zhì)本身有問題等因素所誘發(fā)。
    如果在裝配過程中兩主副傳動(dòng)滾筒中心線不能滿足平行度要求，同時(shí)齒輪中心和傳動(dòng)滾筒中心以及減速器中心不能滿足位于同一條軸線上的要求，在運(yùn)行中，傳動(dòng)滾筒軸就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的斜拉力，這個(gè)斜拉力會(huì)造成齒輪軸歪斜，使得傳動(dòng)滾筒齒輪軸的中心線和與其嚙合的齒輪軸中心線不平行，這就會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)大齒輪的嚙合結(jié)合面減小，輪齒的偏載負(fù)荷就會(huì)增加，這些因素就會(huì)造成平衡齒輪在運(yùn)行時(shí)發(fā)生輪齒斷齒、掉塊等故障。
    輸送機(jī)一旦發(fā)生故障，作為技術(shù)人員要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)的勘察分析，盡可能搞清楚產(chǎn)生故障的原因，現(xiàn)場(chǎng)需要保留故障遺留的實(shí)物，同時(shí)對(duì)故障要進(jìn)行必要的技術(shù)檢測(cè)，如果輸送機(jī)齒輪斷齒故障，要將斷齒部分打掉，清除裂紋、毛刺和尖角；并認(rèn)真檢查齒面嚙合情況，要根據(jù)實(shí)際情況減負(fù)荷運(yùn)行，加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)。同時(shí)積極與制造廠家聯(lián)系；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況制訂可行的處理方案，以盡快的恢復(fù)生產(chǎn)，減少損失。
4．結(jié)語
    要使輸送機(jī)高效、平穩(wěn)運(yùn)行，必須以傳動(dòng)裝置的安全運(yùn)行為保障，對(duì)平衡齒輪選擇合理的潤(rùn)滑方式，確定相應(yīng)的潤(rùn)滑油；同時(shí)要求制造廠家，改善加工藝，提高裝配質(zhì)量，這樣才能確保輸送機(jī)安全平穩(wěn)、合理的運(yùn)行。驗(yàn)證結(jié)果表明選擇科學(xué)合理的潤(rùn)滑方式和先進(jìn)加工藝同時(shí)保證裝配精度，在輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中能夠達(dá)到良好地預(yù)期效果。