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起重机卷筒联轴器失效原因分析

2021-03-27 10:08:13

起重机卷筒联轴器失效原因分析

   对脱硫吊车卷筒联轴器失效的原因进行剖析,加深了对重型桥式起重机卷筒联轴器的认识,为使用、维护、检修卷筒联轴器起到了指导作用,同时,也指出了卷筒联轴器在设计、制造中应注意的问题。攀钢提钒炼钢厂承担着铁水预处理、提钒、炼钢、钢水精处理以及连铸等重要生产任务,重型桥式起重机是主要的吊运工具。在该厂铁水预处理即脱硫工序中,采用了3台180/50t桥式起重机。该起重机是由太原重型机械厂设计、制造,投入使用。后使用中曾多次发生因卷筒联轴器失效而导致的设备事故,其中3次出现重铁水罐落地的重大事故,严重威胁安 全生产,同时也给设备带来了重大损失。为此,及应对失效原因进行剖析,从而加深对吊车卷筒联轴器的认识,为以后的吊车使用、维修起到了指导作用。

2卷筒联轴器使用及失效的基本情况

2.1采用卷筒联轴器的理由

当时,这台重型桥式起重机在国内是 采用卷筒联轴器来连接卷筒和减速机输出轴,其传动。一些厂家对卷筒联轴器的使用证明,卷筒联轴器传动具有其他传动形式无法比拟的优点:

(1)具有自动调心能力,对安装的精度(指卷筒与减速机输出轴的同心度)要求不高,便于安装;‘

(2)传递扭矩大。并可同时承受较大径向载荷,

(3)结构紧凑,易于在狭小的主小车上分布各传动件;

(4)在吊车起升系统启动或制动时对系统传动具有良好的减震效果,可以大大提高各传动部件的使用寿命。由于卷简联轴器传动具有上述优点,现大型起重机已广泛采用,并规定起升重量在150t以上的吊车设计时须使用卷筒联轴器。

2.2失效现象

在出现因卷筒联轴器失效导致重铁水罐落地的几次重大事故中,每次更换下来的卷筒联轴器均进行了解体分析,部分卷筒联轴器的内外套的磙槽表面磨损严重。通过观察所有失效卷筒联轴器的轴向定位挡板均已严重变形,甚至脱落,使球面磙子处于自由状态。

3原因分析

通过对卷简联轴器进行解体分析不难发现其失效形式主要有两种:一是内外套的磙子槽表面磨损严重导致失效;二是球面磙子的轴向定位挡板变形引起失效。

3.1磙予槽磨损

磙子槽使用时间较长,表面磨损超标引起的卷筒联轴器失效当属正常磨损,如果其使用时间较短就出现磙子槽磨损严重,应属非正常情况,经分析有如下两种原因;

(1)卷筒联轴器的工作性质决定磙子槽表面耐 磨 性要好,而且材料内部强度要大,因此内外套加工完成后须进行表面渗碳淬火以提高表面硬度。如在热处理过程中出现问题则其使用寿命将大大降低。从脱硫吊车卷筒联轴器损坏的情况来看.外套的磙子槽表面强度不够导致损坏的情况居多}图纸要求外套的加工材质为42CrMo,须经热处理来提高表面硬度,另外从图纸可以看出磙子的表面硬度比磙子槽大得多,因此,应对外套磙子槽的表面硬度进行校核。

①受力计算。卷筒联轴器外套的磙子槽承受压力,主要有卷筒及重物的静压力在该厂其他地方也采用卷筒联轴器,与脱硫吊车相比它们主要有以下区别:首先,它们的减速机输出轴无圆锥齿轮传动;其次,卷筒固定端有专用于定位的挡板与3个与之相配的M16的螺栓。这样就使四轴窜动的动力源(圆锥齿轮传动)消失,而且也限制了卷筒的串动。所以在使用卷筒联轴器的场合中避免卷筒联轴器内、外两部分的相互串动(RP避免卷筒联轴器承受轴向力)成为了选择;当然安装中也应注意观察卷筒联轴器内、外套间的可移动距离,避免卷筒联轴器的挡板在安装中受为,这两点对避免出现突发性的重大事故很有必  要。厂家采用高强度的卷筒联轴器挡板也为一种手段(太原起重机器厂从国内家引进生产开始已先后推出三代产品,都是对挡板进行了加强改进而升级换代的)。如果生产厂采用新材料、新工艺制作卷筒联轴器的内、外套将使其磨损减慢,这样卷筒联轴器的使用周期就将大大延长。