减速器通气罩装置的设计改进

李红熙

（新疆德勤互力工业技术有限公司）

1 前言

减速器普遍应用于各类机械传动系统中，在机械传动系统中通过齿轮传动的作用降低转速增大输出转矩从而驱动机构旋转运动。减速器为闭式齿轮传动方式，通常采用油浴润滑方式实现机械润滑，高速旋转的齿轮不断啮合和分离，挤压齿轮润滑油造成油温升高，加之环境因素的影响，会造成密封箱体内部气体压力升高等现象。JB 1130-70《标准规范型式的通气罩》标准设计规范中在减速器高点位置设置通气罩装置以平衡减速器箱体内外部压力。然而在冶金企业高温粉尘的环境下的减速器通气罩极易发生减速器通气罩堵塞，导致减速器密封面或出轴部位因气体压力升高造成润滑油渗漏，不仅造成油品的损失，还污染设备作业环境。

2 问题的提出

2.1 高温粉尘的环境下减速器通气罩装置的使用

通过观察八钢第二炼钢厂120t转炉精炼跨220/63t冶金铸造起重机主起升机构使用的行星减速器使用状况，发现减速器在运转过程中由于受现场环境温度的影响（尤其是夏季高温季节现场使用环境温度约为50℃），密闭的箱体内齿轮啮合、轴承的高速旋转对润滑油的挤压造成箱体内气体压力升高导致油温上升（夏季测量箱体实际温度约90℃），飞溅的齿轮油附着在通气罩通气孔表面，在气体压力的作用下也会从通气罩冒出，在减速器密封面、输出轴、检查孔盖板处等部位出现不同程度的油品渗漏现象，造成润滑油品泄漏损失并污染了设备作业环境。

为了解决行星减速器夏季高温运行的安全隐患，在220/63t冶金铸造起重机主起升行星减速器上加装了外置强制循环冷却装置。该装置可以通过强制循环冷却作用降低箱体内部润滑油的温度，冷却效果明显，系统油温可以降至50℃。但是外置润滑油机械循环系统在对润滑油循环降温过程中，会在减速器内部产生负压，现场空气中漂浮的大量粉尘颗粒通过通气罩进入减速器内部，久而久之造成了减速器油品的污染，含有粉尘颗粒的液压油也会影响到轴承及齿轮的使用寿命。

2.2 标准通气罩结构的适应条件

图1 JB 1130-70标准规范型式的通气罩

图1所示为JB 1130-70《标准规范型式的通气罩》标准规范型式的的通气罩结构形式适合应用于洁净生产制造企业机械设备减速器上使用。冶金企业高温粉尘的环境下减速器通气罩极易发生减速器通气罩堵塞，造成油品的损失及污染设备作业环境。因此，认为标准通气罩结构不适用于有大量粉尘的冶炼金属制造加工环境。

3 减速器通气罩装置改进需考虑的问题

为解决钢第二炼钢厂120t转炉精炼跨220/63t冶金铸造起重机主起升机构减速器通气罩装置的问题，结合现场使用情况，对减速器通气罩结构进行了针对性改造。

改进设计需解决的几个问题：

（1）通过改进设计着重解决原设备配置的减速器通气罩现场使用过程中油品通过通气罩泄露的问题，改进后既能够保证通气效果以达到降低减速器箱体内部气体压力的目的，又能解决油品从排气器顶部泄漏和粉尘通过通气器（强制循环装置的工作时对减速器内部产生的负压）进入减速器箱体污染油品品质的问题。

（2）改进后的通气罩装置结构具有改造简单、便于拆卸，清洗等日常维护的基本作用。

（3）要求有可靠的粉尘过滤结构设计，便于现场更换。

因此根据现场现状的调查分析，改进设计了原减速器通气罩装置，以解决通气效果和粉尘过滤的问题。

4 减速器通气罩的改进设计

图2 通气罩装置布置简图

如图2所示，结合该型号行星减速器的结构特点，改进设计的带过滤粉尘功能的通气罩装置，分别布置安装在图2中1、4检查孔位置。该通气罩装置下部配合防飞溅挡板使用，飞溅的齿轮油与挡板斜面冲击接触后改变了运动方向并滴落，可有效避免飞溅的齿轮油与检查孔盖板结合面的直接接触，问题得到了解决盖板部位的油品泄露情况。

带有粉尘过滤功能的通气罩装置应用于高温、粉尘的现场环境的减速器设备上使用，既可以保证通气使用效果，又可以避免颗粒粉尘对润滑油品的污染。图3所示为设计结构详图。

图3 改进设计后含有过滤功能的通气罩装置结构设计简图

设计方案说明：

（1）在原检查孔盖板上安装2处重新设计的通气罩，并将通气罩底座内部的盖板开孔，便于减速器内外部连通，通气罩底座可采用焊接或螺纹连接的方式与检查孔盖板连接。

（2）通气罩内部安装上下2处透气孔板，中间加装粉尘过滤透气性材料（如羊毛毡、滤布等），依靠上部螺栓压紧，过滤材料如污染后，可以拆除上部螺帽实现快速更换的作用。

（3）通气罩上部旋帽直径尺寸大于底座的直径尺寸（如图3所示），可避免在重力作用下粉尘直接进入通气罩内部。

（4）为了更好解决传统设计通气罩处油品泄漏的弊端，此次改造设计的通气罩为了避免飞溅的油液对通气罩底部通孔直接透出，在检查孔盖板下部加装了4处梯形挡油板，下部留有40×40（mm）开口，减速器齿轮高速旋转沿切线方向甩出的油液碰到挡板后，减速滴落，解决了原减速器齿轮高速甩出的油液对减速器检查孔盖板处的直接透出造成的油品泄漏，有效解决了盖板处的密封泄漏问题。

（5）大型减速器安装改进通气罩装置数量不少于2个，并且改进设计增大了管路通经，可有效提高减速器的通气效果；另外改进设计加装的可以拆卸更换式过滤粉尘的透气性材料，可有效解决通气罩因粉尘形成的油泥堵塞情况的发生。

5 实施效果

通过结合高温粉尘使用环境的现状，不断完善改进设计方案。改进设计方案不仅要考虑粉尘过滤效果，还要兼顾改进设计后的通气罩装置结构要具备改造简单、便于拆卸，清洗等日常维护的基本要求。2018年至今已完成了第二炼钢厂120t转炉精炼跨3台220/63t冶金铸造起重机主起升机构行星减速器带粉尘过滤功能的通气罩的设计、加工、制作安装，通过对现场使用效果评价及油品检测报告结果可知，齿轮润滑油颗粒粉尘污染物含量得到有效控制，有效地解决了通气罩处油品泄露及润滑油品污染的现象，达到了预期的改进效果。