修复满载运作中的大型开式齿轮设备

　　摘要：

　　就大型开式齿轮设备的齿面修复工作而言，修复润滑比机械处理更具优势。即使是面对严重损坏的开式齿轮设备，修复润滑仍能大大改善其运行状况，从而可以推迟数年后再进行设备更换。除此之外，修复润滑还能延长开式齿轮设备零部件的工作寿命，并使修复运作中的开式齿轮设备成为可能。

　　对于经营者来说，这就意味着开式齿轮设备能够维持运作、继续生产，不会因设备停机而产生损失。由于修复润滑的流程复杂，建议在实施前咨询专家。

　　过去，大型开式齿轮设备的齿面如果发生损坏，只能通过机械处理的方法进行修复，且修复费用昂贵。就开式齿轮设备的主流工作寿命与运作方式而言，上述修复方法无法得到令人满意的高质量齿面。相反，生产损失与修复齿面所需的人力成本造成的费用却相当高。如今，修复润滑剂已广泛应用于修复齿面损坏。经修复润滑剂修复的齿面表面不但能恢复使用，并且其工作性能有所改善。此外，修复润滑可以避免被修复表面再次破裂或产生新的齿面损坏。

　　与机械处理的修复方法相比，修复润滑的关键优势在于开式齿轮设备可以维持正常运作，而在高载工况下甚至还能提升修复润滑的效果。较之机械处理所需的数天停机时间，修复润滑过程中那几次用于操控与记录的短暂停机可以忽略不计。

　　准则与成效

　　修复润滑剂中含有高活性、高功效的特制化合物，能够磨损掉所接触到的材料。该化合物使金属表面易受机械、化学或腐蚀磨损。因此，少量修复润滑剂能够在短时间内恰到好处地去除齿面材料--根据客户的修复要求与技术可行性而定。

　　啮合点处的表面材料经均匀磨损后被去除。然而，这种通过磨损材料达到的修复能力会受限于淬火后的齿面表面层厚度*，但对于表面层本身的影响却很小。通过调整每个应用周期中润滑剂的用量、应用持续时间与反应时间或整个修复过程所花费的时间，可以控制表面磨损量以及由此带来的损伤性修复。采用控制磨损量的方式能够使包括全部齿宽与齿高在内的齿面形状变得平整，以匹配啮合齿轮。

　　有了这项技术，能够非常容易地修复刮痕、擦痕或刻痕，塑性材料发生的形变也能在一定程度上得到修复。当发生点蚀时，通过消除过载部位的材料可以防止损伤扩大或形成新点蚀，并使齿面上的载荷分布更均匀，从而减小了载荷峰值、增强了滚轧耐久性。

　　对于磨机设备，修复润滑能在相对更短的时间内完成。与旋窑设备相比，磨机设备的转速更快，齿接触也更频繁。另外，更快的滑动速度也会加快修复进程。根据损伤情况，磨机设备的修复润滑需要一至二个工作日。而旋窑设备由于转速更低、齿接触更少，因此所需的修复润滑剂用量更大，故修复润滑需要二至三个工作日。

　　修复润滑的局限性

　　控制磨损量的修复方式会受到损坏程度与损坏类型的限制。根据设备的基底材料，能够达到百分之几至十分之几毫米的磨损量。通常，修复润滑"仅仅"去除百分之几毫米的磨损量，但已足以显着改善运作状况。

　　对于齿顶与齿侧的毛刺、节圆上的凸起部分、齿根处的磨损、锐利的边缘处以及较深的点蚀，不建议使用修复润滑。上述类型的损伤必须通过铣（端铣刀、球面刀）或磨（修复材料磨损台阶的切割砂轮或齿面处理用的研磨片）等机械加工的方法修复。

　　操作人员该怎么做

　　首先，需要注意的是：处于保修期内的大型开式齿轮设备若需进行修复润滑，必须获得制造商与经营者的许可。

　　在进行修复润滑的准备工作时，辨别并消除造成损坏的原因至关重要。根据齿面损坏的类型与程度，修复润滑之前可能先要做机械处理（磨或铣）。

　　为了清楚地记录下修复润滑前后不同的齿面状况及啮合系数，需要拍摄照片或对一些具有代表性的齿面使用硅胶取模。另外，随时记录同一个齿面的变化情况也很重要，这样做能让操作人员了解齿面的实际状况及其变化过程。

　　修复润滑会受到工况影响，故虽然修复润滑过程中能基本持续设备运作不中断，但是服务工程师仍需短暂停机以检测情况。尽管存在损伤，进行修复润滑前也应确保啮合率至少达到0.6，否则需要对开式齿轮设备进行调整。

　　当润滑系统使用磨合润滑剂"不间断运作"时，使用与气压系统相连接的手动喷油设备（例如Klübermatic LB）喷涂修复润滑剂。

　　手动喷油设备能将大量修复润滑剂喷涂在小齿轮轴承齿面和轮齿齿圈上，以保证润滑剂均匀分布在整个工作齿面上。之后，材料磨损的过程就开始了。

　　完成以上步骤后，还需用少量修复润滑剂修正齿面高度和边缘齿形。

　　效果评估

　　以下是评估修复润滑成效的几个方法：

　　1.使用频闪观测仪目测正在转动的开式齿轮设备（仅适用于磨机设备）

　　2.使用红外线温度计测量齿宽附近区域的温度分布

　　3.测量小齿轮轴承的振动状况（仅适用于磨机设备）

　　4.在频闪观测仪的照射下按固定间隔拍摄齿面照片

　　所有测量值记录入数据库

　　如有需要，可使用少量润滑剂对齿面上仍存在轻微材料凸起处进行微调。专家很容易就能找到这些明亮的金属凸起处。如果不存在这样的区域，只需将修复润滑剂均匀喷涂在整个齿面上即可。

　　当整个齿宽及其附近区域的温度曲线趋于平稳，表示修复润滑已完成。这意味着啮合率应该已经达到0.8以上，表面粗糙部分、轻微刮伤处、划痕、擦痕及较小的塑性变形都已消除，且不会再出现剧烈震动。

　　修复完成后，建议再使用一段时间磨合润滑剂，以帮助消除修复过程中产生的轻微表面粗糙。

　　总而言之…

　　鉴于修复过程的复杂性及无意中造成损伤的危险性，修复润滑只能由受过培训且经验丰富的服务工程师进行。然而，如果操作得当，修复润滑是替代机械处理的最佳方案。就修复事宜而言，修复润滑应当是首选。

　　由于修复润滑可以在满载下进行，大型开式齿轮设备的运营者可以避免停机所带来的巨大损失。另外，齿面表面的修复润滑剂还能提高开式齿轮的工作性能并防止产生新的齿面损伤，从而可以推迟数年后再更换设备。

　　经验丰富的克鲁勃润滑专家非常乐意在全世界范围内为您提供以下服务：

　　-损伤检验与评估

　　-损伤原因调查

　　-实施修复润滑

　　-记录

　　修复润滑--为您带来哪些收益？

　　-修复润滑能够在设备运作过程中进行，故不会因生产停机而产生损失

　　-在短时间内获得完美的修复效果

　　-即使齿面严重受损，工况仍能大幅改善

　　-防止新的齿面损伤

　　-延长开式齿轮设备零部件的使用寿命

　　-延缓设备更换频率

　　图片子标题：

　　1 - 在修复损伤的过程中使齿面更平滑

　　图中文字：

      测量部位

　　1.刮伤后的齿面

　　2.使用磨合润滑剂运行250小时后的效果

　　3.使用修复润滑剂运行20小时后的效果

　　2 - 使用手动喷油设备喷涂修复润滑剂

　　3 - 通过修复润滑解决损伤困扰：从下图中可以清晰地看到修复润滑剂起到的效果

    修复润滑前的齿面

　　修复润滑后的齿面

　　* 对于淬硬深度（Rht）在2毫米左右的渗碳硬化材料以及表面硬化材料（感应淬火的Rht值在10毫米以内，火焰淬火的Rht值在2-4毫米左右），采用修复润滑技术是最好的选择。对于渗氮层厚度（白层+扩散层）在1.5毫米左右的氮化硬化材料，不适合使用含特殊化合物的修复润滑剂，因为它会破坏极薄的白层（5-30微米），而材料的硬度完全取决于白层的厚度。