طرق استكشاف أعطال مخفضات السرعة وإصلاحها

استكشاف أعطال علبة التروس وإصلاحها
بسبب بيئة التشغيل القاسية لمخفضات السرعة، يُعدّ التآكل والتسريب من المشاكل الشائعة. أكثر أنواعها شيوعًا هي:
1. تآكل غلاف محمل علبة التروس، بما في ذلك تآكل صندوق محمل الغلاف، وغلاف محمل التجويف الداخلي للغلاف، وغلاف محمل علبة التروس؛
2. التآكل في قطر عمود تروس المخفض، وخاصة في نهاية العمود وفتحة المفتاح؛
3. التآكل في مقعد المحمل لعمود محرك المخفض؛
4. تسرب عند سطح تزاوج علبة التروس.
تتضمن الحلول التقليدية لمشاكل التآكل والتلف اللحام أو الطلاء الكهربائي متبوعًا بالتشغيل الآلي. ومع ذلك، لكلتا الطريقتين عيوب: لا يمكن التخلص تمامًا من الإجهاد الحراري الناتج عن اللحام، مما يُسبب تلفًا للمواد بسهولة ويؤدي إلى ثني أو كسر المكونات؛ بينما يقتصر الطلاء الكهربائي على سُمك الطبقة وهو عرضة للتقشير. علاوة على ذلك، تتضمن كلتا الطريقتين إصلاح المعادن، دون تغيير علاقة التلامس "الصلبة على الصلبة"، مما يؤدي إلى مزيد من التآكل تحت تأثير القوى المُجتمعة. غالبًا ما لا تتمكن شركات تصنيع المحامل الكبيرة من حل هذه المشكلات في الموقع، وتعتمد على الاستعانة بمصادر خارجية. تستخدم الدول الغربية الحديثة في كثير من الأحيان مواد البوليمر المركبة للإصلاح، والتي تتميز بقدرة التصاق فائقة، وقوة ضغط ممتازة، وخصائص شاملة أخرى. يُغني استخدام المواد البوليمرية عن الحاجة إلى التفكيك والتشغيل الآلي، ويُجنب الإجهاد الحراري الناتج عن اللحام، ولا يُقيد سُمك الإصلاح. تمتص المرونة الكامنة في المواد البوليمرية، والتي تفتقر إليها المواد المعدنية، الصدمات والاهتزازات، مما يمنع المزيد من التآكل ويُطيل عمر مكونات المعدات بشكل كبير. هذا يُوفر على الشركات وقتًا طويلاً للتوقف عن العمل ويُحقق قيمة اقتصادية كبيرة.

تتطلب الطرق التقليدية لمعالجة مشاكل التسرب تفكيك علبة التروس وفتحها لاستبدال الحشيات أو وضع مانع التسرب. وهذا لا يقتصر على استهلاكه للوقت والجهد فحسب، بل إنه لا يضمن إحكام الغلق، مما يؤدي إلى تكرار التسربات أثناء التشغيل. أما المواد عالية البوليمر، فتعالج التسرب بفعالية في الموقع. فخصائصها الفائقة من الالتصاق ومقاومة الزيت وقوة الشد (350%) تتغلب على آثار اهتزاز علبة التروس، مما يُسهم في حل مشاكل تسرب علبة التروس للشركات بفعالية.
تحليل أسباب تسرب الزيت في مخفض السرعة
١. فرق الضغط بين داخل وخارج المخفض: أثناء تشغيل المخفض، يُولّد احتكاك الأجزاء المتحركة حرارةً، ويتأثر بدرجة الحرارة المحيطة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المخفض. في حال عدم وجود فتحة تهوية أو انسدادها، يزداد الضغط الداخلي تدريجيًا. كلما ارتفعت درجة الحرارة الداخلية، زاد فرق الضغط مع الخارج. وبفعل فرق الضغط، يتسرب زيت التشحيم من الفجوات.
2. التصميم الهيكلي للمخفض غير معقول.
١) غطاء فتحة الفحص رقيق جدًا، مما يؤدي إلى تشوهه بسهولة بعد شد البراغي، مما يجعل سطح التلامس غير مستوٍ ويؤدي إلى تسرب الزيت من فجوة التلامس.
2) إذا لم يتم معالجة المسبوكات أو معالجتها بالحرارة أثناء عملية تصنيع مخفض السرعة، ولم يتم التخلص من الضغط الداخلي، فسوف يحدث تشوه حتما، مما يؤدي إلى ظهور فجوات وتسرب.
3) لا يوجد أخدود عودة للزيت على الغلاف، ويتراكم زيت التشحيم في ختم العمود، والغطاء النهائي، وسطح التزاوج، وما إلى ذلك، ويتسرب للخارج من الفجوة تحت تأثير فرق الضغط؛
٤) تصميم غير مناسب لمانع تسرب العمود. غالبًا ما استخدمت المخفضات المبكرة هياكل مانع تسرب عمود ذات أخدود زيتي وحلقات لباد. أثناء التجميع، كان اللباد يُضغط ويُشوّه لسد الفجوات عند الأسطح المتزاوجة. إذا لم يكن التلامس بين المحور والمانع مثاليًا، فسيتلف المانع بسرعة بسبب ضعف أداء اللباد في التعويض. على الرغم من وجود فتحات إرجاع الزيت في أخدود الزيت، إلا أنها كانت تُسد بسهولة، مما يُصعّب عمل وظيفة إرجاع الزيت.
٣. زيادة في كمية الزيت: أثناء تشغيل المخفض، يتحرك حوض الزيت، ويتناثر زيت التشحيم في كل مكان داخل الآلة. في حال إضافة كمية زائدة من الزيت، تتراكم كمية كبيرة منه في مانع تسرب العمود، والأسطح المتلامسة، وما إلى ذلك، مما يؤدي إلى تسرب الزيت.
4. عملية الصيانة غير السليمة: أثناء صيانة المعدات، قد يحدث تسرب الزيت أيضًا بسبب عدم اكتمال تنظيف الأوساخ على الأسطح المتزاوجة، أو الاختيار غير الصحيح للمادة المانعة للتسرب، أو التركيب العكسي للمادة المانعة للتسرب، أو الفشل في استبدال المادة المانعة للتسرب في الوقت المناسب.
تدابير مضادة للتحكم في تسرب الزيت في مخفضات السرعة
1. غطاء تهوية مُحسّن وغطاء فتحة فحص: من الأسباب الرئيسية لتسرب الزيت ارتفاع الضغط الداخلي للمُخفِّض عن الضغط الجوي الخارجي. يُمكن منع تسرب الزيت بتوازن الضغطين الداخلي والخارجي. على الرغم من وجود أغطية تهوية في المُخفِّضات، إلا أن فتحات التهوية صغيرة جدًا وعرضة للانسداد بسهولة بغبار الفحم والزيت. علاوة على ذلك، يتطلب إضافة الزيت فتح غطاء فتحة الفحص، مما يزيد من احتمالية التسرب ويُسبب تسربات في مناطق كانت خالية من التسرب سابقًا. لذلك، تم تصنيع غطاء تهوية على شكل كوب، وتم تغيير غطاء فتحة الفحص الرقيق الأصلي إلى غطاء بسماكة 6 مم. يُلحم غطاء التهوية الجديد بلوحة الغطاء، ويحتوي على فتحة تهوية بقطر 6 مم لتسهيل التهوية ومعادلة الضغط. كما تتم إضافة الزيت من خلال كوب الزيت، مما يُغني عن فتح غطاء فتحة الفحص ويُقلل من احتمالية التسرب.
٢. التدفق السلس: لمنع تراكم زيت التشحيم الزائد المتناثر على المحمل من التروس عند مانع تسرب العمود، يجب أن يتدفق زيت التشحيم الزائد عائدًا إلى حوض الزيت في اتجاه محدد، أي بتدفق سلس. وتتمثل الطريقة المحددة في فتح مجرى لعودة الزيت مائلًا إلى الداخل في مركز الغلاف السفلي للمحمل، وفي الوقت نفسه، فتح شق في الفتحة المستقيمة للغطاء النهائي، بحيث يكون الشق مواجهًا لمجرى عودة الزيت. وبهذه الطريقة، يتدفق زيت التشحيم الزائد عائدًا إلى حوض الزيت عبر الشق ومجرى عودة الزيت.
3. تحسين بنية مانع تسرب العمود
1) تحسين مانع تسرب عمود المخفضات ذات عمود الإخراج نصف المحوري: يكون عمود الإخراج في معظم معدات المخفضات، مثل السيور الناقلة، وأجهزة التفريغ اللولبية، ومغذيات المراوح، نصف محوري، مما يجعل التعديل سهلاً نسبياً. يتم تفكيك المخفض، وإزالة الوصلة، وإخراج غطاء نهاية مانع تسرب عمود المخفض. يتم حفر أخدود على السطح الخارجي للغطاء الأصلي وفقاً لأبعاد مانع التسرب الزيتي الهيكلي المتوافق، ثم يتم تركيب مانع التسرب الزيتي الهيكلي بحيث يكون جانب الزنبرك متجهاً للداخل. أثناء إعادة التجميع، إذا كان الغطاء يبعد أكثر من 35 مم عن السطح الداخلي للوصلة، يمكن تركيب مانع تسرب زيتي احتياطي على العمود خارج الغطاء. في حال تلف مانع التسرب الزيتي، يمكن إزالته، ودفع مانع التسرب الاحتياطي داخل الغطاء، مما يوفر الوقت والجهد المبذولين في تفكيك المخفض وإزالة الوصلة.

2) تحسين مانع تسرب عمود المخفضات ذات عمود الإخراج الأحادي: تفتقر المخفضات ذات عمود الدفع الأحادي إلى وصلة على عمود الإخراج. سيكون تعديلها وفقًا للمخطط 2.3.1 مُرهقًا وغير عملي. لتقليل الجهد المبذول وتبسيط عملية التركيب، تم تصميم غطاء طرفي من النوع المنقسم، وتم اختبار مانع تسرب زيت مفتوح. يتم حفر أخدود على الجانب الخارجي للغطاء الطرفي المنقسم. عند تركيب مانع تسرب الزيت، قم أولاً بإزالة الزنبرك، ثم انشر مانع تسرب الزيت ليصبح مفتوحًا. ضع مانع تسرب الزيت على العمود من خلال الفتحة، واستخدم مادة لاصقة لمحاذاة الفتحات مع توجيه الفتحة لأعلى، ثم قم بتركيب الزنبرك وادفع الغطاء الطرفي للداخل.
٤. استخدام مواد مانعة للتسرب جديدة: في حالة حدوث تسريبات عند نقاط منع التسرب الثابتة في المخفض، يمكن استخدام مواد إصلاح بوليمرية جديدة. إذا حدث تسرب للزيت عند نقاط منع التسرب الثابتة أثناء تشغيل المخفض، يمكن استخدام مادة إصلاح سطح الزيت الطارئة بتقنية هندسة الأسطح - البوليمر ٢٥٥٥١ ومادة الإصلاح المركبة ٩٠T لسد التسرب، وبالتالي منع تسرب الزيت.
5. اتبع إجراءات الصيانة بدقة: عند إجراء الصيانة الشاملة للمخفض، اتبع مواصفات الإجراء بدقة. يجب عدم تركيب مانع التسرب الزيتي بشكل معكوس، ويجب عدم تلف الحافة، ويجب عدم تشوه الحافة الخارجية، ويجب عدم سقوط الزنبرك، ويجب تنظيف أسطح التلامس، ويجب وضع مانع التسرب بالتساوي، ويجب ألا تتجاوز كمية الزيت المضافة العلامة الموجودة على مقياس الزيت.
٦. المسح: يمكن عادةً منع تسرب نقاط منع التسرب الثابتة في المخفض عن طريق المعالجة. مع ذلك، قد تبقى بعض نقاط منع التسرب الديناميكية متسربة بشكل طفيف لأسبابٍ مثل تقادم موانع التسرب، أو رداءة جودتها، أو تركيبها غير السليم، أو خشونة سطح العمود. ونظرًا لسوء بيئة العمل، يلتصق غبار الفحم بالعمود، مما يجعله يبدو زيتيًا. لذا، من الضروري مسح بقع الزيت عن العمود بعد توقف تشغيل المعدات.
معالجة الضوضاء
ينشأ الضجيج الناتج عن مخفضات السرعة بشكل رئيسي من الاحتكاك والاهتزاز والتصادم بين تروس النقل. ويُعدّ خفض هذا الضجيج وتقليله إلى أدنى حد ممكن، بما يفي بمتطلبات حماية البيئة، موضوعًا بحثيًا رئيسيًا على الصعيدين المحلي والدولي. وقد أصبح خفض ضجيج نقل الحركة أثناء تشغيل مخفضات السرعة موضوعًا بحثيًا هامًا في هذا المجال. ويرى العديد من الباحثين، محليًا ودوليًا، أن تغير صلابة تعشيق أسنان التروس هو العامل الرئيسي المساهم في الحمل الديناميكي للتروس والاهتزاز والضجيج. ويمكن تحقيق هدف خفض الضجيج باستخدام طريقة إعادة التشكيل لتقليل الحمل الديناميكي وتقلبات السرعة. وقد أثبتت هذه الطريقة فعاليتها نسبيًا في التطبيق العملي. إلا أنها تتطلب معدات إعادة تشكيل، وهو أمر غير عملي في كثير من الأحيان بالنسبة للمصانع الصغيرة والمتوسطة الحجم.
بعد سنوات من البحث، تم اقتراح طريقة لتصميم التروس تُحسّن معاييرها، مثل معامل الإزاحة، ومعامل ارتفاع السن، وزاوية الضغط، والمسافة المركزية، لتقليل سرعة اصطدام التعشيق والحفاظ على نسبة سرعة اصطدام التعشيق إلى سرعة اصطدام التعشيق ضمن نطاق محدد. تُقلل هذه الطريقة من الاصطدام أو تتجنبه تمامًا عند دائرة خطوة التعشيق، ويمكنها خفض ضوضاء التروس في المخفضات بشكل ملحوظ. ولمعالجة مشاكل ضوضاء المخفضات، يمكن استخدام مادة ميترا سوبر سيلانت أو مادة التشحيم. وهي مادة مضافة ممتازة لعلب التروس، تُشكّل طبقة خاملة على المكونات، مما يُقلل الاحتكاك وضوضاء التروس والتسريب.