Serwis przekładni i motoreduktorów

© Siemens

Udostępnij:

 

Przekładnie, reduktory i motoreduktory stanowią podstawowy element zespołów napędowych i znajdują szerokie zastosowanie w wielu rodzajach urządzeń pracujących we wszystkich gałęziach przemysłu. Dlatego od prawidłowo wykonanych prac serwisowych tych elementów zależy bezpieczeństwo realizowania wielu procesów przemysłowych.

Przekładnia jest mechanizmem lub układem maszyn, który służy do przeniesienia ruchu z elementu czynnego (napędowego) na bierny (napędzany) przy jednoczesnej zmianie parametrów ruchu w zakresie prędkości i siły lub momentu i siły. Warto przypomnieć, że przekładnia może zmieniać ruch obrotowy na ruch obrotowy, ruch obrotowy na ruch liniowy lub odwrotnie oraz ruch liniowy na ruch liniowy.



Oferowane na rynku przekładnie napędowe bardzo często bazują na koncepcji korpusu jednoczęściowego. To właśnie w nim umieszcza się wszystkie gniazda łożyskowe. W nowoczesnych przekładniach projektanci stawiają na precyzyjną obróbkę korpusu przeprowadzaną na obrabiarkach sterowanych numerycznie. Jako zalety korpusów jednoczęściowych należy wymienić – oprócz najwyższej dokładności wykonania – dużą sztywność i wytrzymałość oraz wysoki poziom dokładności montażu współpracujących ze sobą elementów. Zwartą budowę korpusu jednoczęściowego uzyskuje się dzięki optymalnemu rozplanowaniu położenia gniazd łożyskowych i osi wałów. Na trwałość przekładni w dużej mierze wpływa również uwzględnienie w konstrukcji dużych łożysk tocznych.

Mówiąc o przekładniach, należy również wspomnieć o motoreduktorach. Są to maszyny napędowe, których konstrukcja bazuje na zintegrowanym połączeniu napędu elektrycznego i przekładni mechanicznej – czasem także z urządzeniami dodatkowymi, takimi jak sprzęgło jednokierunkowe czy hamulec. Jako zalety motoreduktorów wymienia się przede wszystkim niewielkie rozmiary i kompaktową budowę. Ich istotną wadą jest natomiast to, że w przypadku przenoszenia dużych mocy ich wymiary znacznie wzrastają. Podstawowe parametry doboru i eksploatacji motoreduktorów to: obroty wału wyjściowego, moment wyjściowy, współczynnik przeciążenia oraz pozycja pracy. Producenci oferują przynajmniej kilka rodzajów urządzeń tego typu, których nazewnictwo wywodzi się od rodzaju zastosowanej w nich przekładni zębatej. Wyróżniamy więc motoreduktory walcowe, płaskie, stożkowe, ślimakowe i planetarne.

Diagnostyka przekładni
Niemal każda naprawa przekładni jest poprzedzona odpowiednio dobranymi czynnościami diagnostycznymi. W pierwszej kolejności sprawdza się poziom oleju we wnętrzu przekładni oraz stan łożysk, ponieważ największe oddziaływanie niszczące na pozostałe elemen ty przekładni mają właśnie wyciek oleju i awaria łożysk. Ważna jest także ocena stanu zębów pod kątem uszkodzeń zmęczeniowych (np. łuszczenia, wykruszania, zacierania). Kontroli podlega również poziom generowanego hałasu oraz stopnia drgań. Niemniej ważny jest pomiar osiowości w bloku napędowym. Poza tym czyszczone i wymieniane są odpowietrzniki oraz lokalizowane ewentualne wycieki.

Ocena stanu łożysk może być przeprowadzona w oparciu o analizę drgań, przy czym zastosowanie znajduje tutaj kilka metod analizy. W pierwszej kolejności należy zwrócić uwagę na metodę, która polega na przeprowadzaniu ciągłych lub okresowych pomiarów szerokopasmowych poziomów drgań. Uwzględnia się przy tym pasma częstotliwości w zakresie 2-10 kHz. Zebrane poziomy drgań węzłów łożyskowych są porównywane z wartościami granicznymi. Należy podkreślić, że takie pomiary realizuje się na obudowach łożysk, a także na tarczach łożyskowych oraz na korpusie maszyny przy uwzględnieniu trzech wzajemnie prostopadłych kierunków (w płaszczyźnie prostopadłej do osi wału w kierunku poziomym i pionowym oraz wzdłuż osi wału na wysokości osi, możliwie jak najbliżej wału).

Ważną rolę odgrywa też tzw. analiza obwiedni sygnału. W metodzie tej sygnał drganiowy wychodzący z czujnika poddaje się filtracji, a następnie wyznaczane jest widmo powstałej obwiedni sygnału drganiowego. Uzyskane widmo może zawierać składowe o częstotliwości odpowiadającej defektom elementów łożyska.

Warto zwrócić uwagę na pomiar współczynnika szczytu. Jest to stosunek wartości szczytowej sygnału drganiowego do jego wartości skutecznej w danym przedziale częstotliwości drgań. Niejednokrotnie metoda tego typu bazuje na pomiarach przyspieszenia drgań, w których kluczową rolę odgrywa zmiana współczynnika szczytu podczas eksploatacji maszyny. Wraz ze wzrostem współczynnika szczytu pogorszeniu ulega również stan łożyska tocznego. Niejednokrotnie zdarza się jednak, że w ostatniej fazie uszkodzenia wartość współczynnika szczytu maleje.

Celem uzyskania informacji o przyczynach i stopniu zaawansowania uszkodzeń maszyny, przeprowadza się analizę częstotliwościową drgań, nazywaną także widmową. Metoda ta bazuje na rozkładzie sygnału drganiowego na składowe o różnych częstotliwościach. Analizując poziomy składowych oraz ich częstotliwości, uzyskuje się informacje o tych elementach łożyska, które uległy usterkom.

Jedną z metod analizy drganiowej jest SPM (ang. Shock Pulse Method). Jako jej zalety wymienia się przede wszystkim szybkie, a zarazem łatwe i pewne przeprowadzenie oceny stanu łożysk z elementami tocznymi. Po pewnym czasie użytkowania łożysk mogą się bowiem pojawić uderzenia między obciążonym elementem tocznym a bieżnią.



Diagnostyka i remonty motoreduktorów
Podczas diagnostyki motoreduktorów w pierwszej kolejności przeprowadza się pełną kontrolę sprawności obwodów elektrycznych silnika i obwodów wyposażenia dodatkowego. Ważne są przy tym pomiary rezystancji uzwojeń, stanu izolacji oraz prądów jałowych pod obciążeniem. Podczas diagnostyki sprawdza się także czujniki zabudowane w silniku oraz szczelność układów smarowania. Kluczową rolę odgrywa sprawdzenie stanu łożysk oraz pomiary osiowości wału, poziomu drgań, luzów promieniowych i temperatury korpusu. Podczas diagnostyki serwomotorów wykonuje się doraźne pomiary drgań oraz okresowy nadzór wibrodiagnostyczny. Do tego dochodzi kontrola stanu okładzin hamulców i prawidłowości montażu pozostałego wyposażenia dodatkowego silnika i reduktora. Nie można za pomnieć o sprawdzeniu uszczelnień pomiędzy przekładnią a silnikiem. Kontroli pod kątem zużycia poddaje się elementy wewnętrzne przekładni, a także koła zębate, wałki uzębione itp. Ważna jest kontrola szczelności obiegów chłodzenia i smarowania przekładni oraz temperatury korpusu.

Diagnostyka silników elektrycznych przeprowadzana jest w warunkach pracy wraz z napędzaną maszyną lub na specjalistycznym stanowisku remontowym. Podczas analizy istotną rolę odgrywają pomiary częstotliwości prądów zasilania, przez co zyskuje się możliwość wykrycia pęknięć prętów wirnika silnika zwartego lub jego pierścieni. Ważne jest również określenie charakterystyk czasowych prądów zasilania mierzonych podczas rozruchu silnika. Określane są tu zarówno chwilowe prądy rozruchu, jak i czas ich trwania.

Podczas diagnostyki niejednokrotnie używa się przyrządów do statycznego i dynamicznego badania silników elektrycznych. Są one nieodzownym elementem wyposażenia działów utrzymania ruchu oraz osób, które profesjonalnie zajmują się serwisem silników elektrycznych.

Remonty motoreduktorów obejmują przede wszystkim wymianę elementów przekładni, łożysk, kół zębatych, a także wałków i uszczelnień. Niemniej ważna jest również regeneracja wałów, naprawa lub wymiana silników, montaż sprzęgieł, a także czyszczenie oraz naprawa obiegów chłodzenia i smarowania. Podczas prac remontowanych renowacji poddaje się powłokę malarską.

Dobór oleju
Mówiąc o eksploatacji przekładni napędowych, należy wspomnieć również o konieczności zastosowania odpowiedniego oleju. Dobierając substancję tego typu, trzeba mieć na uwadze przede wszystkim poziom obciążenia przekładni. Należy również uwzględnić warunki pracy, w tym możliwość wystąpienia obciążeń udarowych. W takich przypadkach istotną rolę odgrywa zastosowanie oleju o wysokiej wytrzymałości warstwy smarnej, a także dobrej stabilności termooksydacyjnej i ochronie przeciwkorozyjnej. Specjalne oleje przekładniowe można dobrać z myślą o maszynach, które pracują w szczególnie trudnych warunkach. Chodzi przede wszystkim o maszyny i urządzenia górnictwa podziemnego, odkrywkowego i skalnego. Specjalnych olejów przekładniowych wymaga także hutnictwo. Istotną rolę w aplikacjach tego typu odgrywa dwusiarczek molibdenu, który zapobiega zatarciu także w przypadku tarcia suchego.

Udostępnij:

Drukuj



Damian Żabicki




TOP w kategorii






Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również