Awaria przekładni może wynikać z różnych czynników, takich jak niewspółosiowość, problemy ze smarowaniem, niestabilność termiczna, problemy z uszczelnieniem olejowym, wentylacja, problemy z odpowietrznikiem, wibracje i problemy z łożyskami. Niektóre z tych problemów mogą wynikać z niewłaściwej instalacji lub niewystarczającej wiedzy na temat opcjonalnych akcesoriów i wymagań montażowych, co może mieć ogromny wpływ na ogólną niezawodność i żywotność sprzętu.
Wielu producentów przekładni oferuje szereg opcji montażowych i konstrukcji umożliwiających instalację w różnych zastosowaniach i orientacjach bez konieczności dodatkowych modyfikacji komponentów przekładni.
Należy jednak wziąć pod uwagę każdą pozycję montażową, aby uniknąć typowych trybów awarii związanych z orientacją skrzyni biegów. Pozycja montażowa przekładni określa optymalny poziom napełnienia olejem i lokalizację odpowietrznika. Dodatkowo, niektóre pozycje montażowe mogą wymagać specjalnych akcesoriów w końcowym montażu.
Umieszczenie poziomo zaprojektowanej przekładni w pozycji pionowej lub kątowej bez uwzględnienia odpowiednich środków ostrożności zwiększa prawdopodobieństwo nieskuteczności smarowania, niewspółosiowości i potencjalnie skutkuje podwyższonymi wibracjami i temperaturą w napędzie przekładni. Co więcej, niewłaściwy dobór i montaż przekładni mogą mieć negatywny wpływ na poziom oleju i jakość smarowania.
Zrozumienie specyfikacji dla każdej pozycji montażowej przekładni i uwzględnienie zaleceń producenta ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia prawidłowej instalacji i utrzymania optymalnego smarowania i wydajności przekładni.
Zrozumienie wyzwań związanych ze skrzynią biegów
1. Utrzymanie optymalnego poziomu środka smarnego: Utrzymywanie i monitorowanie prawidłowych poziomów oleju w napędach przekładniowych ma kluczowe znaczenie dla skutecznego utrzymania ruchu, co jest szczególnie trudne w systemach bez wystarczających instrukcji dotyczących pojemności oleju w każdej pozycji montażowej i niewłaściwego monitorowania poziomu oleju. Istnieje kilka rodzajów metod monitorowania poziomu oleju w przekładni:
Wzierniki: Wzierniki olejowe umożliwiają podgląd w czasie rzeczywistym stanu oleju wewnątrz maszyn bez konieczności ich wyłączania.
Ten podgląd na żywo odgrywa kluczową rolę w monitorowaniu stanu i wczesnym wykrywaniu awarii. Istnieje pewne ryzyko związane z brudnym wziernikiem i wyciekami (widocznymi i niewidocznymi), które mogą powodować pewne ukryte tryby awarii.
Wady obejmują konieczność czyszczenia i wymiany ze względu na warunki pogodowe i światło słoneczne lub ultrafioletowe, które mogą uniemożliwić odczyt poziomu.
Korki poziomu oleju: Korki poziomu oleju (patrz rysunek 3) umożliwiają sprawdzenie poziomu oleju, ale pewne czynniki wymagają uwagi. Ta opcja nie zapewnia wglądu do wnętrza na żywo. Ukryte wycieki oleju (niewidoczne wycieki) nie będą wykrywalne za pomocą korków poziomu oleju, dopóki korek nie zostanie otwarty, a poziom nie zostanie zweryfikowany.
Dipsticks: Nie oferują one podglądu wnętrza na żywo. Nie nadają się do wilgotnych środowisk, ponieważ większość z nich nie jest hermetyczna i wilgoć może przenikać do wnętrza przekładni.
Czujniki poziomu oleju: Instalowanie czujników/przełączników poziomu oleju jest świetną opcją w miejscach o niskiej dostępności podczas pracy, takich jak napędy przekładni wież chłodniczych lub w napędach przekładni zainstalowanych w głębokim lub wysokim miejscu o niskiej dostępności dla operatora. Wiąże się to z wysokimi kosztami.
Awaria związana ze smarowaniem występuje, gdy w układzie jest zbyt mało smaru lub nie ma go wcale. Może to być wynikiem montażu przekładni. Najlepsza wydajność smarowania występuje, gdy napęd zębaty jest zamontowany w najbardziej powszechnej orientacji montażowej, która jest przede wszystkim tym, do czego została zaprojektowana przekładnia, przekładnia wymaga określonego poziomu smaru i innych akcesoriów. Ten sam zespół przekładni należy zamontować w innej orientacji, co wymaga dodatkowego smarowania.
2. Zwiększone straty związane z ubijaniem lub rozpryskiwaniem oleju oraz dodatkowe ogrzewanie: Dotyczy to montowanych pionowo i poziomo reduktorów z silnikiem lub wejściem na górze. Będą one wymagały wyższego poziomu oleju, aby zapewnić smarowanie przekładni pierwszego stopnia. Takie warunki pracy powodują zwiększone straty związane z ubijaniem lub rozpryskiwaniem oleju oraz dodatkowe nagrzewanie się wewnątrz przekładni. W przypadku takich zastosowań należy rozważyć, czy wymagane jest zastosowanie akcesoriów, takich jak komora rozprężna oleju.
3. Wentylacja: Wiele reduktorów jest wyposażonych w odpowietrznik zaprojektowany dla pozycji podstawowej w celu wyrównania różnic ciśnienia powietrza między wnętrzem przekładni a otaczającą atmosferą. Przed uruchomieniem reduktora należy upewnić się, że odpowietrznik jest prawidłowo ustawiony w stosunku do orientacji montażowej.
Znaczenie rutynowej analizy oleju w skrzyniach biegów
Regularne monitorowanie stanu oleju i śledzenie trendów wydajności oleju dla każdego elementu wyposażenia ma kluczowe znaczenie dla ustalenia optymalnych harmonogramów konserwacji smarowania i okresów wymiany. Zaleca się wymianę oleju przekładniowego, jeśli analiza oleju wykaże którekolwiek z poniższych:
- Zmiana lepkości o około 10% lub więcej (dotyczy klasy lepkości ISO w temperaturze 40°C).
- Obecność cząstek zanieczyszczeń (takich jak krzem, kurz, brud lub piasek) przekraczająca 25 części na milion (ppm, ISO 4406:99).
- Zawartość żelaza przekraczająca 150-200 ppm.
- Zawartość wody przekraczająca 0,05% lub 500 ppm (ASTM D6304).
- Testy liczby kwasowej wskazują na znaczny rozkład oksydacyjny oleju i wynikający z tego spadek wydajności, zgodnie z ASTM D664.
Posiadanie odpowiedniej wiedzy na temat prawidłowych technik montażu i opcjonalnych akcesoriów zwiększy niezawodność, kontrolę i monitorowanie przekładni. Niewystarczające smarowanie może prowadzić do kontaktu krytycznych elementów, takich jak koła zębate i łożyska, metal-metal, co prowadzi do tarcia i ostatecznie do uszkodzenia tych elementów, a ostatecznie do przedwczesnej awarii przekładni.
I odwrotnie, nadmiar oleju może prowadzić do niestabilności termicznej i może ograniczać przestrzeń dla rozszerzalności cieplnej podczas pracy, wywierając w ten sposób nadmierny nacisk na uszczelki i powodując ich awarię.
Zalecane zabezpieczenia i akcesoria do przekładni
- Przełącznik temperatury.
- Przełączniki wibracyjne.
- Wskaźniki/przełączniki poziomu oleju.
- Filtry pochłaniające wilgoć na odpowietrzniku.
- Zabezpieczenie silnika przed przeciążeniem/niedociążeniem.
- Komora rozprężna oleju.
Ramin Safikhani, MLE, CMRP, VCAT-II, jest specjalistą ds. niezawodności w Upper Occoquan Service Authority. Od ponad 24 lat zajmuje się monitorowaniem stanu urządzeń obrotowych i niezawodnością konserwacji w przemyśle petrochemicznym i oczyszczania ścieków.
