Análisis de las causas de la fuga de aceite en la caja de cambios y cómo solucionarla

1. Causas de la fuga de aceite en el reductor de velocidad

1.1 Se genera una diferencia de presión en el interior y exterior del reductor

Durante el funcionamiento del reductor de velocidad, la fricción de las piezas móviles genera calor y se ve afectada por la temperatura ambiente, lo que provoca un aumento de la temperatura del reductor de velocidad. Si no existe un respiradero o si este está obstruido, la presión interna aumentará gradualmente. Cuanto mayor sea la temperatura interna, mayor será la diferencia de presión entre el interior del reductor de velocidad y el exterior. Bajo la acción de esta diferencia de presión, el aceite lubricante se filtrará a través de las grietas.

1.2 El diseño estructural del reductor es poco razonable.

A. La placa tapa del orificio de inspección es demasiado delgada y tiende a deformarse tras apretar los pernos, lo que provoca superficies de acoplamiento irregulares y fugas de aceite por los espacios de contacto;

B. Durante el proceso de fabricación del reductor de velocidad, si las piezas fundidas no se someten a un tratamiento de recocido o envejecimiento para eliminar tensiones internas, inevitablemente se producirán deformaciones, generando huecos y fugas.

C. La carcasa carece de un canal de retorno de aceite, lo que provoca que el lubricante se acumule en el sello del eje, la tapa final y las superficies de acoplamiento. Bajo la diferencia de presión, este aceite se fuga hacia el exterior a través de los espacios.

D. Diseño inadecuado del sello del eje. Los reductores antiguos solían utilizar estructuras de sello de eje con ranura de aceite y anillo de fieltro. Durante el montaje, el fieltro se comprimía y deformaba para sellar las holguras en las superficies de acoplamiento. Si el contacto entre el muñón y el sello no era ideal, el sello fallaría rápidamente debido al mal desempeño de compensación del fieltro. Aunque existían orificios de retorno de aceite en la ranura, estos se obstruían fácilmente, dificultando que la función de retorno de aceite fuera efectiva.

1.3 Demasiado combustible

Durante el funcionamiento del reductor de velocidad, la lubricación en el cárter es agitada violentamente, y el aceite lubricante se salpica por toda la parte interior de la máquina. Si se añade demasiado aceite, una gran cantidad de lubricante se acumulará en el sello del eje, las superficies de acoplamiento, etc., provocando fugas.

1.4 Procedimientos de mantenimiento inadecuados

Durante el mantenimiento del equipo, también pueden ocurrir fugas de aceite debido a una limpieza incompleta de contaminantes en las superficies de acoplamiento, selección inadecuada del sellador, instalación invertida de los selladores o falta de reemplazo oportuno de los mismos.

2. Cómo reparar fugas de aceite en un reductor de velocidad

2.1 Mejore el tapón de ventilación y la tapa del orificio de inspección

Una de las principales causas de fugas de aceite es que la presión interna del reductor es mayor que la presión atmosférica externa. Si se equilibran las presiones interna y externa, se puede evitar la fuga de aceite. Aunque los reductores tienen tapas de ventilación, los orificios de ventilación son demasiado pequeños y se obstruyen fácilmente con polvo de carbón y aceite. Además, cada vez que se añade aceite, se debe abrir la tapa del puerto de inspección, lo que aumenta la posibilidad de fugas y potencialmente causa filtraciones en áreas que antes no tenían fugas. Para solucionar esto, se desarrolló una tapa de ventilación tipo vaso de aceite, y la tapa original del puerto de inspección fue engrosada a 6 mm. La tapa de ventilación tipo vaso de aceite se suelda a la placa cubierta, con un orificio de ventilación de 6 mm de diámetro para facilitar la ventilación y la igualación de presión. Además, el aceite se añade a través del vaso de aceite, eliminando la necesidad de abrir la tapa del puerto de inspección y reduciendo así la posibilidad de fugas.

2.2 Flujo uniforme

Para evitar que el exceso de aceite lubricante arrojado sobre el cojinete por los engranajes se acumule en el sello del eje, dicho exceso de aceite debe retornar al cárter en una dirección determinada, asegurando un flujo adecuado. Específicamente, se mecaniza una ranura de retorno de aceite inclinada hacia adentro en el centro de la semicarcasa inferior del cojinete del alojamiento, y también se realiza una muesca en la abertura recta de la tapa lateral, directamente opuesta a la ranura de retorno de aceite. De este modo, el exceso de aceite lubricante retorna al cárter a través de la muesca y la ranura de retorno.

2.3 Mejorar la estructura del sello del eje

A. Mejora de los sellos de eje para cajas de cambios con ejes de salida de media eje: Los ejes de salida de las cajas de cambios en la mayoría de los equipos, como transportadores de banda, descargadores helicoidales y alimentadores de paletas, son de tipo media eje, lo que facilita relativamente su modificación. Desmonte la caja de cambios, retire el acoplamiento y extraiga la tapa del sello del eje de la caja de cambios. Fresar una ranura en el exterior de la tapa original según las dimensiones del retenedor de esqueleto compatible, e instale el retenedor con el lado del resorte hacia adentro. Durante el reensamblaje, si la tapa dista más de 35 mm de la cara interna del extremo del acoplamiento, se puede instalar un sello de repuesto sobre el eje en el exterior de la tapa. Si el sello falla, se puede retirar el sello dañado y empujar el sello de repuesto hacia la tapa, ahorrando así los pasos laboriosos y que consumen tiempo de desmontar la caja de cambios y retirar el acoplamiento.

B. Mejora del sello del eje para reductores con un solo eje de salida: Los reductores con accionamiento de eje único carecen de acoplamiento en el eje de salida. Modificarlos según el esquema 2.3.1 sería demasiado laborioso e impracticable. Para reducir la carga de trabajo y simplificar el procedimiento de instalación, se diseñó una tapa terminal dividida y se probó un sello de aceite abierto. Se mecaniza una ranura en el lado exterior de la tapa terminal partida. Al instalar el sello de aceite, primero retire el resorte, luego corte el sello de aceite para darle una forma abierta. Coloque el sello de aceite en el eje a través de la abertura, use adhesivo para alinear los extremos, orientando la abertura hacia arriba, luego instale el resorte y empuje la tapa terminal.

2.4 Usar nuevos materiales de sellado

Para fugas en puntos de sellado estáticos en un reductor de velocidad, se puede utilizar un nuevo tipo de material polimérico de reparación para el sellado. Si durante el funcionamiento del reductor de velocidad se produce una fuga de aceite en puntos de sellado estáticos, puede utilizarse un agente de reparación de emergencia para superficies oleosas basado en tecnología de ingeniería de superficies: un material compuesto de reparación de polímero 25551 y 90T, para sellar la fuga y así eliminar la pérdida de aceite.

2.5 Implementar estrictamente los procedimientos de mantenimiento.

Al revisar un reductor de velocidad, deben seguirse rigurosamente las especificaciones del proceso. La junta no debe instalarse al revés, el labio no debe dañarse, el borde exterior no debe deformarse, el resorte no debe caerse, las superficies acopladas deben limpiarse, el sellador debe aplicarse uniformemente y la cantidad de aceite añadido no debe superar la marca indicada en la varilla medidora.

2.6 Limpiar

Los puntos de sellado estático del reductor generalmente pueden hacerse herméticos mediante tratamiento. Sin embargo, debido a razones como el envejecimiento de las juntas, baja calidad, ensamblaje inadecuado y alta rugosidad superficial del eje, algunos puntos de sellado dinámico aún pueden presentar ligeras fugas. Debido al mal ambiente de trabajo, el polvo de carbón se adhiere al eje, lo que da una apariencia aceitosa. Por lo tanto, es necesario limpiar las manchas de aceite del eje después de que el equipo deje de funcionar.