起重機卷筒聯軸器失效原因分析
起重機卷筒聯軸器失效原因分析
采用卷筒聯軸器的理由
重型橋式起重機采用卷筒聯軸器來連接卷筒和減速機輸出軸,一些廠家對卷筒聯軸器的使用證明,卷筒聯軸器傳動具有其他傳動形式無法比擬的優點:
(1)具有自動調心能力,對安裝的精度(指卷筒與減速機輸出軸的同心度)要求不高,便于安裝;‘
(2)傳遞扭矩大。并可同時承受較大徑向載荷,
(3)結構緊湊,易于在狹小的主小車上分布各傳動件;
(4)在吊車起升系統啟動或制動時對系統傳動具有良好的減震效果,可以提高各傳動部件的使用壽命。由于卷簡聯軸器傳動具有上述優點,現大型起重機已廣泛采用,并規定起升重量在150t以上的吊車設計時須使用卷筒聯軸器。
失效現象
在出現因卷筒聯軸器失效導致重鐵水罐落地的幾次重大事故中,每次更換下來的卷筒聯軸器均進行了解體分析,部分卷筒聯軸器的內外套的磙槽表面磨損嚴重。通過觀察所有失效卷筒聯軸器的軸向定位擋板均已嚴重變形,甚至脫落,使球面磙子處于自由狀態。
原因分析
通過對卷簡聯軸器進行解體分析不難發現其失效形式主要有兩種:一是內外套的磙子槽表面磨損嚴重導致失效;二是球面磙子的軸向定位擋板變形引起失效。
磙予槽磨損
磙子槽使用時間較長,表面磨損超標引起的卷筒聯軸器失效當屬正常磨損,如果其使用時間較短就出現磙子槽磨損嚴重,應屬非正常情況,經分析有如下兩種原因;
(1)卷筒聯軸器的工作性質決定磙子槽表面耐 磨 性要好,而且材料內部強度要大,因此內外套加工完成后須進行表面滲碳淬火以提高表面硬度。如在熱處理過程中出現問題則其使用壽命將降低。從脫硫吊車卷筒聯軸器損壞的情況來看.外套的磙子槽表面強度不夠導致損壞的情況居多}圖紙要求外套的加工材質為42CrMo,須經熱處理來提高表面硬度,另外從圖紙可以看出磙子的表面硬度比磙子槽大得多,因此,應對外套磙子槽的表面硬度進行校核。
①受力計算。卷筒聯軸器外套的磙子槽承受壓力,主要有卷筒及重物的靜壓力在該廠其他地方也采用卷筒聯軸器,與脫硫吊車相比它們主要有以下區別:首先,它們的減速機輸出軸無圓錐齒輪傳動;其次,卷筒固定端有于定位的擋板與3個與之相配的M16的螺栓。這樣就使四軸竄動的動力源(圓錐齒輪傳動)消失,而且也限制了卷筒的串動。所以在使用卷筒聯軸器的場合中避免卷筒聯軸器內、外兩部分的相互串動(RP避免卷筒聯軸器承受軸向力)成為了選擇;當然安裝中也應注意觀察卷筒聯軸器內、外套間的可移動距離,避免卷筒聯軸器的擋板在安裝中受為,這兩點對避免出現突發性的重大事故很有必 要。廠家采用的卷筒聯軸器擋板也為一種手段(太原起重機器廠從國內家引進生產開始已先后推出三代產品,都是對擋板進行了加強改進而升級換代的)。如果生產廠采用新材料、新工藝制作卷筒聯軸器的內、外套將使其磨損減慢,這樣卷筒聯軸器的使用周期就將延長。