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起重设备中新型行星减速机的改造

      铸造起重机是钢铁企业的关键设备,主要是调运、倾倒盛满铁水或钢水的钢包。它的主要工作特点是高温、重载、作业率高。由于它的吊取对象是高温液态的钢水、铁水,所以安全可靠是它的重中之重。大多数的铸造起重机采用行星减速机作为主起升机构,利用行星减速机的叠加原理,其特点是双电机驱动,当一套起升机构发生故障时另一套起升机构可以以一半的速度运行,与主卷筒上的液压盘式制动器一道作为起重机的安全防护屏障。
      安钢第一炼轧厂100t电炉使用的单位设备编号为5#起重机的铸造起重机是200/63/16t四梁四轨起重机,其主起升系统采用的是行星三减速机布置,如图1。其中的主起升行星减速机的高速轴采用的是圆锥齿轮行星差动装置,其传动类型为行星齿轮传动中的2K-H类WW型,该减速机的传动形式是双输入的电动机布置在减速机两侧同一轴线上,在正常情况下应该双电机输入,电机的转速及输出转矩应尽量做到一致,允许在一个电机发生故障时,在有专人监护的条件下单电机工作一个工作循环,然后应及时更换损坏的电机恢复正常工作状态,绝对不允长期在电机转速不同步的情况下工作将严重影响行星减速机的使用寿命,极易出现安全事故。自1999年11月18号该起重机投入使用以来,在短短两年内就发生了3次行星包差数器锥齿轮折断事故,时间分别为2000年8月1次,使用寿命10个月;2001年1月,使用寿命6个月;2001年8月,使用寿命6个月。
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      由于该型号的行星减速机故障率较高,严重影响了生产的正常进行,对此,我公司相关技术人员根据图纸与设计并结合故障实际进行了技术分析与讨论,首先对其内部结构进行了研究,其内部结构原理从原理图2上可以看出该减速机的高速轴是由两根轴组成,由于机架上高速轴轴承的游隙与行星包自身的重量影响,极易产生下挠,在高速转动的情况下会加大轴向传动,导致锥齿轮啮合位置的改变(沿齿轮脱开方向偏移),造成齿轮的啮合度下降,这种不正常的啮合状态显然会影响齿轮副的承载能力和使用寿命,从行星齿轮由大端发生断齿和中心锥齿轮发生严重挤压塑性变形来看证明了技术人员的分析。由于行星包内6个锥齿轮必须同时啮合,接触精度要高,两端高速轴的同轴度装配要求精度也很高,齿轮的加工、安装、配研、调整要求相应提高。但由于专业厂家现有的加工设备、专用工艺工装、调试检测手段的限制,同时最重要的是其结构设计的不合理性,造成该行星减速机的故障率较高。