Analiza przyczyn wycieku oleju z przekładni i sposobów usuwania wycieków oleju z przekładni

1. Przyczyny wycieku oleju z reduktora

1.1 Wewnątrz i na zewnątrz reduktora powstaje różnica ciśnienia

Podczas pracy reduktora tarcie części ruchomych generuje ciepło i jest wpływem temperatury otoczenia, co powoduje wzrost temperatury reduktora. Jeżeli nie ma otworu wentylacyjnego lub jest on zablokowany, ciśnienie wewnętrzne będzie stopniowo rosnąć. Im wyższa temperatura wewnętrzna, tym większa różnica ciśnienia między wnętrzem reduktora a otoczeniem. Pod wpływem tej różnicy ciśnień olej smarowy wycieka przez szczeliny.

1.2 Konstrukcja reduktora jest niestety niewłaściwie zaprojektowana.

A. Płyta pokrywy otworu kontrolnego jest zbyt cienka i podatna na odkształcenie po dokręceniu śrub, co powoduje nierównomierne powierzchnie stykowe oraz wyciek oleju przez szczeliny kontaktowe;

B. W trakcie produkcji reduktora, jeśli odlewy nie są poddawane wyżarzeniu lub starzeniu w celu usunięcia naprężeń wewnętrznych, nieuchronnie wystąpi odkształcenie, powodując szczeliny i wycieki.

C. Korpus nie posiada rowka powrotnego do odprowadzania oleju, co powoduje gromadzenie się smaru przy uszczelnieniu wału, pokrywie końcowej i powierzchniach stykowych. Różnica ciśnień powoduje wyciek oleju na zewnątrz przez szczeliny.

D. Niewłaściwy projekt uszczelnienia wału. Wcześniejsze reduktory często wykorzystywały uszczelnienia tulejowe z rowkiem olejowym i pierścieniem z filcu. Podczas montażu filtr był uciskany i ulegał odkształceniom, aby uszczelnić szczeliny na powierzchniach stykających się. Jeśli kontakt między piastą a uszczelnieniem nie był odpowiedni, uszczelnienie szybko wychodziło z dalszej używalności z powodu słabej zdolności kompensacyjnej filcu. Mimo że w rowku olejowym znajdowały się otwory odprowadzające olej, łatwo one ulegały zabrudzeniu, co utrudniało skuteczne działanie odpływu oleju.

1.3 Zbyt dużo paliwa

Podczas pracy reduktora prędkości zbiornik oleju jest silnie mieszany, a smar olejowy rozpryskuje się po całej wnętrzu urządzenia. Jeżeli dodano zbyt dużo oleju, duża ilość smaru gromadzi się w uszczelnieniach wałów, powierzchniach stykających się itp., co prowadzi do przecieków.

1.4 Niewłaściwe procedury konserwacji

Podczas konserwacji sprzętu wycieki oleju mogą również wystąpić z powodu niepełnego usunięcia zanieczyszczeń z powierzchni stykowych, niewłaściwego doboru uszczelnienia, błędnego montażu uszczelek, bądź niezamiany uszczelek na czas.

2. Jak naprawić wycieki oleju w reduktorze prędkości

2.1 Poprawienie korka wentylacyjnego i pokrywy otworu kontrolnego

Jedną z głównych przyczyn wycieku oleju jest wyższe ciśnienie wewnętrzne reduktora niż ciśnienie atmosferyczne zewnętrzne. Jeśli ciśnienia wewnętrzne i zewnętrzne są zrównoważone, wyciek oleju można zapobiec. Chociaż reduktory są wyposażone w korki oddechowe, otwory wentylacyjne są zbyt małe i łatwo zatykane przez pył węglowy i olej. Dodatkowo, za każdym razem gdy dolewany jest olej, trzeba otworzyć pokrywę otworu kontrolnego, co zwiększa możliwość wycieku oraz potencjalnie powoduje przecieki w miejscach wcześniej szczelnych. W celu rozwiązania tego problemu opracowano korek oddechowy typu kuwetowego, a oryginalna cienka pokrywa otworu kontrolnego została pogrubiona do 6 mm. Korek oddechowy typu kuwetowego jest spawany do płyty pokrywy, posiada otwór wentylacyjny o średnicy 6 mm, ułatwiający wentylację i wyrównanie ciśnień. Ponadto olej dodawany jest poprzez kuwetę, co eliminuje konieczność otwierania pokrywy otworu kontrolnego i zmniejsza ryzyko wycieku.

2.2 Gładki przepływ

Aby zapobiec gromadzeniu się nadmiaru oleju smarowego, który jest rozpraszany przez przekładnię na łożysku, w uszczelnieniu wału, nadmiar oleju musi odpływać z powrotem do miski olejowej w określonym kierunku, zapewniając swobodny przepływ. W tym celu w środku dolnej tulei łożyskowej obudowy łożysku wykonuje się powrotną rowek nachylony do wewnątrz, a także wycina się nacięcie w prostej części pokrywy końcowej, dokładnie naprzeciwko rowka powrotnego. W ten sposób nadmiar oleju odpływa z powrotem do miski olejowej poprzez nacięcie i rowek powrotny.

2.3 Ulepszenie konstrukcji uszczelnienia wału

A. Ulepszenie uszczelnień wałów dla przekładni z półwałkami wyjściowymi: Wały wyjściowe przekładni w większości urządzeń, takich jak przenośniki taśmowe, podajniki ślimakowe i podajniki śmigłowe, są półwałkami, co ułatwia ich modyfikację. Demontujemy przekładnię, usuwamy sprzęgło oraz wyjmujemy pokrywę końcową uszczelnienia wału przekładni. Na zewnętrznej stronie oryginalnej pokrywy wykonujemy rowek według wymiarów pasującego szkieletowego uszczelnienia olejowego i montujemy to uszczelnienie sprężyną skierowaną do wewnątrz. Podczas ponownej instalacji, jeśli odległość pokrywy od wewnętrznej powierzchni czołowej sprzęgła przekracza 35 mm, dodatkowe uszczelnienie olejowe może zostać zamontowane na wale na zewnątrz pokrywy. Jeżeli uszczelnienie ulegnie awarii, uszkodzone uszczelnienie można usunąć, a rezerwowe uszczelnienie przesunąć do wnętrza pokrywy, oszczędzając czasochłonne i pracochłonne etapy demontażu przekładni i usuwania sprzęgła.

B. Ulepszenie uszczelnienia wału dla reduktorów z pojedynczym wałem wyjściowym: Reduktory z napędem jednowałowym nie posiadają sprzęgła na wale wyjściowym. Modyfikacja zgodnie ze schematem 2.3.1 byłaby zbyt pracochłonna i niewykonalna. Aby zmniejszyć obciążenie pracy i uprościć procedurę montażu, zaprojektowano rozłączny pokrywę końcową oraz przetestowano uszczelnienie otwarte. Na zewnętrznej stronie rozłącznej pokrywy końcowej wykonywany jest rowek. Podczas instalowania uszczelnienia należy najpierw zdjąć sprężynę, a następnie przepiłować uszczelnienie na otwarte. Następnie umieszcza się uszczelnienie na wale przez otwarcie, klejem łączy się krawędzie skrawania, przy czym otwarcie skierowane jest do góry, po czym montuje się sprężynę i wsuwa pokrywę końcową.

2.4 Zastosowanie nowych materiałów uszczelniających

W przypadku wycieków w punktach uszczelnienia statycznego w reduktorze prędkości można zastosować nowy typ polimerowego materiału naprawczego do uszczelniania. Jeśli podczas pracy reduktora wystąpi wyciek oleju w punktach uszczelnienia statycznego, można zastosować awaryjny środek naprawczy powierzchni olejowej oparty na technologii inżynierii powierzchni – kompozytowy materiał naprawczy 25551 i 90T – w celu uszczelnienia wycieku, eliminując w ten sposób wyciek oleju.

2.5 Ścisłe stosowanie procedur konserwacji.

Podczas naprawy reduktora prędkości należy ściśle przestrzegać specyfikacji procesowych. Uszczelkę olejową nie wolno montować wstecznie, krawędź wargi nie może być uszkodzona, krawędź zewnętrzna nie może być odkształcana, sprężyna nie może spaść, powierzchnie stykowe należy dokładnie oczyścić, uszczelnienie musi być równomiernie naniesione, a ilość dodawanego oleju nie może przekraczać znacznika na mierniku poziomu oleju.

2.6 Wyczyścić

Punkty uszczelnienia statycznego reduktora zazwyczaj można uczynić całkowicie szczelne poprzez odpowiednią obróbkę. Jednak ze względu na przyczyny takie jak starzenie się uszczelek, niska jakość, nieprawidłowe montowanie lub duża chropowatość powierzchni wału, niektóre punkty uszczelnienia dynamicznego mogą nadal wykazywać niewielkie wycieki. Ze względu na niekorzystne warunki pracy węglowy pył przylega do wału, co sprawia wrażenie brudu olejowego. Dlatego należy wyczyścić plamy oleju z wału po zatrzymaniu urządzenia.