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鼓形齒式卷筒聯軸器常見故障分析與處理

2019-03-29 22:08:20
新聞詳情

起重機卷筒聯軸器作為起升機構的重要傳動部件,其運行的穩定性和可靠性在設備   使用中起到舉足輕重的作用。卷筒聯軸器按結構形式,一般分為直接嚙合式、球鉸式、球面滾子以及鼓形齒等形式。球面滾子和鼓形齒2種形式結構緊湊,傳遞扭矩大,目前較為常用。球面滾子聯軸器具有較大的補償量,但滾珠、滾道磨損以及對傳動系統沖擊較大的問題造成后期維護量較大。比較而言,鼓形齒式聯軸器結構緊湊、運行穩定,在角向補充、抗沖擊等方面的綜合性能較好,目前在大型起重機上廣泛應用。

外齒軸套通過內圈與減速器輸出軸過盈配合并配有鍵連接,法蘭內齒圈的法蘭盤圓周方向均勻分布螺栓孔,與分布在卷筒端面板上的螺孔對應,并通過螺栓實現與卷筒的可靠固定,將減速器輸出扭矩和轉速傳遞到卷筒。承載環安裝在外齒軸套上,主要承受來自卷筒的徑向載荷;內外端蓋、密封圈主要起軸向固定、密封作用;指針既可用作安裝定位,也是運行過程中直觀檢查齒面磨損的工具。

鼓形齒式聯軸器結構緊湊、安裝要求較高,因此早期故障多由于安裝不當引起,如端蓋螺栓斷裂、法蘭螺栓斷裂等。

1外端蓋螺栓斷裂分析與處理

以某原料碼頭卸船機抓斗提升卷筒聯軸器為例,在使用3個月內出現了外端蓋螺栓斷裂的問題,檢查螺栓斷口形貌,呈現明顯的拉伸斷裂特征。根據聯軸器結構原理及安裝情況分析,外端蓋正常運行中不受聯軸器傳遞載荷的影響,結合對定位指針位置的檢查結果,初步判斷可能由于安裝不當引起。進一步打開外端蓋進行確認,發現承載環與外端蓋對應的端面有明顯的接觸擠壓痕跡。根據以上情況綜合分析,可以確定聯軸器承載環與外端蓋間隙過小,造成安裝在法蘭外齒圈上的外端蓋在運行中受到來自承載環的軸向沖擊載荷,外端蓋安裝螺栓在此附加沖擊載荷的作用下被拉伸斷裂。

由于受到生產條件的限制,此問題可通過臨時處理恢復設備正常使用,即通過調整墊片增加外端蓋與承載環之間的軸向間隙,解除外端蓋連接螺栓在運行過程中的附加載荷,解決螺栓斷裂問題。

此類問題的根本原因是聯軸器兩端部件即減速器和卷筒之間的間隙小于許用安裝間隙,因此,通過調整卷筒和減速器之間的軸向距離,釋放出承載環和端蓋之間   的間隙,保證運行過程中不因軸向竄動而造成非正常接觸,才能   解決。調整對象一般選定為卷筒,調整量可根據聯軸器安裝說明,并測量軸向竄動距離確定,調整后對照其定位指針進行驗證。

2卷筒連接螺栓斷裂分析與處理

2.1原因分析

法蘭內齒圈與卷筒連接螺栓的斷裂,可由聯軸器結構特征入手進行分析,其原因比較復雜,總的來說,可歸納為以下3個方面:

(1)聯軸器內外齒圈沖擊。該螺栓組將法蘭內齒圈與卷筒連接固定,同時承受來自內外齒回轉沖擊載荷,按其結構特征,主要承受剪切力。因此,當回轉沖擊載荷對螺栓的剪切力超出螺栓承受   限時,螺栓將會發生松動、斷裂。這種情況可能由驅動機構非正常工作狀態造成,如頻繁過載等。如果聯軸器使用時間較長,則要檢查齒面磨損量是否已超出使用   限。

(2)螺栓因素。該螺栓組由均勻分布在法蘭盤圓周方向多只螺栓組成,因此,如果螺栓擰緊力矩不足、擰緊力不均勻或擰緊方方法不當,可能造成部分螺栓達不到設計使用要求而發生斷裂。

(3)聯軸器位置偏差。由于初次安裝或維護過程中   換調整聯軸器、減速器、卷筒等相關部件時未能達到聯軸器安裝要求,造成實際軸向偏差、徑向偏差超出許用偏差(即對中不當),運行中的附加載荷導致螺栓剪切斷裂。實際使用中,聯軸器位置偏差是造成法蘭螺栓斷裂的常見原因。

2.2解決方案

由于卷筒聯軸器法蘭螺栓斷裂的原因比較復雜,以某原料碼頭卸船機提升卷筒聯軸器為例,介紹該問題的解決方法和步驟。

該卸船機投用6個月內,4個提升卷筒相繼出現了不同程度的聯軸器法蘭螺栓松動乃至斷裂的情況,其解決方法和步驟如下:

(1)根據對聯軸器指針的檢查結果和使用狀況判斷,排除內外齒圈沖擊的因素,原因可能為螺栓擰緊不當或聯軸器對中不當。

(2)使用了激光對中儀檢查聯軸器對中,結果呈現卷筒與減速器輸出軸之間存在不同程度的不對中情況,卷筒聯軸器實際軸線角偏差較高達到0.2435°,超出了設計許用值0.2°。

(3)根據各自卷筒對中檢測結果,通過對卷筒軸承座安裝底座的調整,   卷筒與減速箱輸出軸的對中狀況,從而使卷筒聯軸器獲得較佳工作狀態,解決了法蘭連接螺栓斷裂的問題;在調整對中的同時,對卷筒的軸向位置進行了優化,從根本上解決了外端蓋螺栓斷裂的問題。

在實際應用和維護過程中,由于受到生產作業工況限制,法蘭螺栓斷裂問題的解決往往需要   的周期。為了兼顧生產作業和設備穩定,在實際操作中可結合螺栓松動的情況,先實施螺栓復緊,并跟隨觀察其變化情況,再實施對中檢測和調整。

3維護對策

卷筒聯軸器的使用狀態關系到起重機的   、穩定運行,因此   高度重視并按標準實施,精心檢查和維護。在以下4個方面做好卷筒聯軸器的安裝和維護,可以在很大程度上保障其運行的穩定性:

(1)對中保障。對中狀況直接影響到鼓形齒式聯軸器的正常使用狀態和壽命,因此   按照聯軸器供應商提供的安裝要求,督促起重機制造單位嚴格控制安裝偏差。

(2)連接螺栓。連接螺栓的松動、斷裂往往會反映出聯軸器乃至傳動系統的異常,因此使用恰當方法將螺栓均勻擰緊到標準扭矩,并定期檢查螺栓緊固狀況,有利于控制卷筒聯軸器的使用狀態。

(3)指針檢查。聯軸器指針為直觀檢查軸線方向和圓周方向相對位置提供了便利,可建立指針偏移量臺帳并實施劣化傾向管理,通過指針位置的變化跟隨聯軸器傳動齒的磨損狀況。

(4)   換油脂。定期   換聯軸器潤滑脂,是確保其使用壽命的重要手段,也可以通過溢出油脂的檢查輔助判斷傳動齒的磨損狀況。


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