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圍繞礦山機(jī)械設(shè)備齒輪減速機(jī)潤(rùn)滑，首先分析了兩種基本的潤(rùn)滑狀態(tài)，其次闡述了潤(rùn)滑作業(yè)可能帶來的4 種影響，最后提出了7 點(diǎn)建議，以期能夠提高齒輪減速器潤(rùn)滑度，優(yōu)化礦山機(jī)械設(shè)備性能，推動(dòng)我國(guó)礦山采掘行業(yè)發(fā)展。礦山采掘作業(yè)中所使用的齒輪減速器，其工作性能、使用期限和材質(zhì)、參數(shù)設(shè)置等諸多因素相關(guān)聯(lián)，尤其是齒輪減速器潤(rùn)滑條件。
對(duì)設(shè)備進(jìn)行潤(rùn)滑，一方面可以形成油膜，以免因?yàn)闇p小摩擦表面接觸造成的問題，另一方面也能夠提升設(shè)備運(yùn)行效率，加強(qiáng)散熱性，避免銹蝕產(chǎn)生。通過相關(guān)資料顯示，礦山機(jī)械設(shè)備齒輪減速器運(yùn)行過程中，潤(rùn)滑問題發(fā)生頻率非常高，需要有關(guān)部門引起注意。
1 機(jī)械設(shè)備齒輪減速器潤(rùn)滑
按照設(shè)備破壞機(jī)理所呈現(xiàn)的特點(diǎn)，磨損主要有粘養(yǎng)磨損、磨料磨損、微動(dòng)磨損等幾種，且粘養(yǎng)磨損和磨料磨損屬于比較常見的磨損類型，微動(dòng)磨損只有在特定條件下才會(huì)產(chǎn)生。一旦設(shè)備被磨損，會(huì)直接影響齒輪減速器性能，所以必須要做好機(jī)械設(shè)備齒輪減速器潤(rùn)滑工作。針對(duì)齒輪表面的潤(rùn)滑狀態(tài)具體分析如下：
1.1 彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑
彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑主要是形容相互摩擦表面的摩擦，流體潤(rùn)滑膜厚度與摩擦表面材料彈性變形、潤(rùn)滑劑流變特性潤(rùn)滑有非常密切的關(guān)系[1]。在彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑狀態(tài)之下，所有的負(fù)載均是通過油膜來承擔(dān)，由此一來出現(xiàn)膠合和磨損等相關(guān)問題的幾率非常小。若條件允許，建議將機(jī)械設(shè)備齒輪減速器潤(rùn)滑狀態(tài)更改為彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑狀態(tài)。
1.2 邊界潤(rùn)滑狀態(tài)
從液體摩擦過渡之后，轉(zhuǎn)變?yōu)楦赡Σ林暗呐R界狀態(tài)即為邊界潤(rùn)滑。一旦處于邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，相互摩擦界面會(huì)有一層和介質(zhì)性質(zhì)不相同的膜，潤(rùn)滑性能非常好。邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下發(fā)揮潤(rùn)滑作用的膜也被叫做邊界膜。因?yàn)闈?rùn)滑劑油膜的生成需要有一定的條件作為支持，加上機(jī)械本身工作條件與潤(rùn)滑條件存在很大差異，從而使摩擦界面基礎(chǔ)上的油膜分布、潤(rùn)滑狀態(tài)也具有諸多不同。
以上2 種潤(rùn)滑狀態(tài)為減輕機(jī)械設(shè)備磨損提供了一定的研究?jī)r(jià)值，針對(duì)相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備建議使用相應(yīng)的生物潤(rùn)滑狀態(tài)，如此一來可以提高設(shè)備運(yùn)行效率，延長(zhǎng)使用期限。
2 齒輪減速器潤(rùn)滑影響
2.1 邊界潤(rùn)滑失效諸多機(jī)械裝置內(nèi)都有邊界潤(rùn)滑的存在，具體如油脂潤(rùn)滑軸承運(yùn)行于重載條件下的間隙振蕩過程中，便會(huì)產(chǎn)生邊界潤(rùn)滑條件，表面所形成的高點(diǎn)和突起相接觸，然而其二者的結(jié)合卻會(huì)遭到固體膜阻擋。這里提到的固體膜并不是非常堅(jiān)固，很容易被劃傷。如果邊界潤(rùn)滑失效，那么便意味著齒面潤(rùn)滑膜失效，金屬直接接觸之后形成干磨擦，使局部溫度驟然提高，金屬熔化粘連之后再次撕裂，進(jìn)而形成膠合狀態(tài)。膠合是齒輪非?；镜囊环N磨損現(xiàn)象[2]。針對(duì)不具備油性劑以及極壓劑的礦物油來說，如果油粘度提高，那么形成的油膜厚度也就越高，提高其粘附性，使齒面直接接觸受阻，粘著磨損能力降低；
針對(duì)礦物油內(nèi)含有油性劑的復(fù)合礦物油來說，建議應(yīng)用物理吸附與化學(xué)吸附這兩種形式，構(gòu)成牢固性強(qiáng)的邊界油膜，對(duì)于解決粘著磨損而言效果非常好；針對(duì)摻加極壓劑的極壓齒輪油來說，和齒輪表面可以形成化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成無機(jī)物覆蓋膜，直接阻止粘著磨損現(xiàn)象的出現(xiàn)。極壓添加劑種類與添加數(shù)量存在很大區(qū)別，形成的粘著影響自然不盡相同。通常極壓油的性能要優(yōu)于非極壓油抗粘。供油量、供油手段也是粘著的主要影響因素。若供油量充分，便可以有效提升抗粘著極限負(fù)荷，噴油所使用的方法相比油浴方法形成的潤(rùn)滑冷卻效果更佳，進(jìn)而提高抗粘著磨損性能。
2.2 疲勞點(diǎn)蝕
如果礦山機(jī)械設(shè)備齒輪減速器出現(xiàn)齒輪磨損，另外一種常見現(xiàn)象是疲勞點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕程度與所形成的時(shí)間都是由接觸應(yīng)力這一因素來決定，此外，載荷循環(huán)次數(shù)、材料硬度以及表面微觀幾何形狀等也是非常重要的影響因素。所以，若潤(rùn)滑油選擇不合理，或者是潤(rùn)滑模式不科學(xué)，便會(huì)導(dǎo)致疲勞點(diǎn)蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。作業(yè)過程中使用低粘度油，由于流動(dòng)性非常好，滲入性強(qiáng)，所以低粘度油可以快速滲入表面裂紋，使裂紋與金屬塊快速脫落，進(jìn)而導(dǎo)致點(diǎn)蝕現(xiàn)象。高粘度油在滲入裂紋方面所產(chǎn)生的作用相比稀油要差，如果粘度較高，可以促使油膜建立，并增加油膜厚度，提高油彈性的同時(shí)，減緩沖擊，使接觸應(yīng)力分布更為勻稱。
因此，有效提升潤(rùn)滑油粘度，對(duì)于緩解表面疲勞點(diǎn)蝕的形成、蔓延有重要作用[3]。潤(rùn)滑油內(nèi)添加劑也會(huì)影響點(diǎn)蝕，尤其是極壓添加劑，若實(shí)際應(yīng)用存在錯(cuò)誤，便會(huì)因?yàn)楦g而形成點(diǎn)蝕現(xiàn)象。為了規(guī)避點(diǎn)蝕，必須要慎重選擇極壓添加劑，從添加劑組分、齒輪材質(zhì)、接觸應(yīng)力以及使用環(huán)境溫度等多個(gè)方面加以考慮。
另外，潤(rùn)滑模式與供油量慝會(huì)對(duì)點(diǎn)蝕造成影響。立足于防疲勞點(diǎn)蝕這一立場(chǎng)，供油量合理即可，不能過多。如果供油量超出標(biāo)準(zhǔn)要求，一部分油會(huì)在嚙合齒面之間遭受擠壓，形成局部高壓，提高接觸應(yīng)力。當(dāng)油處于高壓作用條件下，滲入裂紋油量也會(huì)增加，加速疲勞點(diǎn)蝕的形成與蔓延。然而為了避免粘著，務(wù)必要保證一定浸漬量，這就需要對(duì)供油量信息合理性進(jìn)行考慮，保證潤(rùn)滑效果。
2.3 潤(rùn)滑劑失效
通過潤(rùn)滑劑解決摩擦問題，以免受到磨損的機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中因?yàn)闈?rùn)滑劑失效影響礦山作業(yè)。如果油因?yàn)榭諝舛黾訙囟?，并且產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，這時(shí)氧化現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)使粘度、礦物油有機(jī)酸濃度得到提升，進(jìn)而在熱金屬表面形成一種沉積物，該沉積物呈油漆狀組成磨屑，利用微切屑方式反復(fù)切碎保護(hù)膜，直至完全喪失動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性為止，同時(shí)也會(huì)將金屬接觸表面劃傷。潤(rùn)滑劑如果被化學(xué)分解，或者是溫度過高、污染、潤(rùn)滑劑流失等原因同樣會(huì)引發(fā)潤(rùn)滑失效。
2.4 磨料磨損
如果潤(rùn)滑期間摻加泥沙、灰塵、鐵屑等材料，便會(huì)形成磨料磨損現(xiàn)象，磨損速度也會(huì)因此不斷加快。不同類型的潤(rùn)滑油并不會(huì)對(duì)磨料磨損現(xiàn)象進(jìn)行優(yōu)化，相反油只會(huì)將齒面上的外來雜質(zhì)去除。如果磨損微粒懸浮于油內(nèi)，可以發(fā)揮研磨劑的效果，促使磨料磨損持續(xù)進(jìn)行。所以，為了從根本上避免磨料磨損現(xiàn)象，必須要保證潤(rùn)滑油潔凈度。選擇粘度較低的油品，這對(duì)于磨粒沉淀有非常好的效果；油品應(yīng)用之前需要過濾，潤(rùn)滑系統(tǒng)油質(zhì)也要定期取樣、化驗(yàn)、凈化。
礦山減速機(jī)潤(rùn)滑
3 礦山機(jī)械設(shè)備齒輪減速器潤(rùn)滑建議
礦山采掘作業(yè)過程中應(yīng)用的設(shè)備比較復(fù)雜，且作業(yè)環(huán)境也非常惡劣，為此提出了以下幾點(diǎn)建議：
第一，以免磨料遭到磨損，需要保證潤(rùn)滑油潔凈度；
第二，以免發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象，建議在嚙合齒輪內(nèi)摻加潤(rùn)滑油，如此便可以減輕磨損與點(diǎn)蝕，延長(zhǎng)齒輪減速器使用期限；
第三，選擇潤(rùn)滑劑時(shí)，若齒輪減速器齒輪傳動(dòng)為低速重載齒輪，因?yàn)榻佑|應(yīng)力較大，油膜的形成條件欠佳，這時(shí)建議選擇黏度大、油性好的潤(rùn)滑油[4]。
高速輕載齒輪，因?yàn)檫@種齒輪自身油膜形成條件非常好，只是運(yùn)行過程中因?yàn)榧ち覕噭?dòng)油液可能會(huì)損失非常多的能量，提高了油液氧化可能性，所以建議選擇黏度低、抗氧化性能好的潤(rùn)滑油；
第四，大程度降減小低齒面粗糙程度，將齒輪調(diào)整到彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑狀態(tài)；
第五，加強(qiáng)齒輪裝配質(zhì)量，避免局部齒面應(yīng)力集中現(xiàn)象；
第六，當(dāng)完成齒輪裝配之后，建議在添加硫與磷型極壓添加劑的基礎(chǔ)上實(shí)施走合處理，優(yōu)化齒面粗糙度；
第七，選擇契合度高潤(rùn)滑模式與供油量，定期維修設(shè)備，提高油品質(zhì)量。 結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，礦山機(jī)械設(shè)備性能直接關(guān)系到采掘工作是否能夠順利進(jìn)行，同時(shí)齒輪減速器潤(rùn)滑性也是保證設(shè)備運(yùn)行效果的重要因素。因此，相關(guān)人員務(wù)必要注意齒輪減速器潤(rùn)滑工作，合理選擇潤(rùn)滑液，提高礦山機(jī)械設(shè)備性能的同時(shí)，推動(dòng)我國(guó)礦山采掘行業(yè)發(fā)展。
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