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行車大鉤傳動軸斷裂分析

??來源:中國起重機械網??作者:admin
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    漳電2號行車是原河南洛陽礦山機器廠生產的75/20T×31.5 mJC15%型橋式起重機(行車),1986年安裝投入使用。 

 2002-08-22,2號行車配合回裝發電機的汽輪機側下端蓋,在起重工指揮大鉤起升時(鋼絲繩仍在松弛狀態),發現大鉤升一下后向下滑落。行車司機將凸輪控制器打到上升高檔位無效,進行緊急制動無效,迅速切斷電源也無效,大鉤緩慢落在5號機6瓦邊緣上,大鉤滑輪組順勢落在6瓦上,滑輪組外殼掛到盤車進油管上,僥幸未造成人身和設備事故。 

 事發后檢查發現,2號行車大鉤第2套抱閘與小減速機之間的傳動軸斷裂,2套抱閘制動均可靠,但對斷裂后的軸及減速機、滾筒、滑輪組、鉤不起作用,造成大鉤滑落。 

斷軸原因分析 
 (1) 曾有振動史。2002-05-23,5號機組改造大修中,行車吊新低壓轉子(53 t)到6號機北側擴建端向下降落時,司機感到行車振動突然增大。落下轉子后,檢查發現大鉤南側抱閘(第2套)制動輪很熱??浙^上、下起落,發現南側抱閘振動劇烈。檢查中發現大鉤小減速箱箱體西南角上方,有一與中分面平行的裂紋,事后更換了減速箱箱體。 
 (2) 斷裂處在大鉤小減速箱(高速軸)與第2套抱閘制動輪間,小減速箱側的制動輪孔內,正是傳動軸對輪鍵末端,是應力集中點,也是最薄弱處。主鉤傳動軸長期受反、正扭轉力的作用,金屬疲勞,導致斷裂。 
 (3) 1992年,4號機大修中大鉤溜鉤后,加裝的第2套抱閘制動輪,與原裝抱閘制動輪相比,磨損較快且不均勻。分析原因為制動輪材質差,且使用頻繁,長期與抱閘皮摩擦使制動輪變成橢圓形,晃度增大。使用越頻繁,制動器振動越大,對上述應力集中點造成影響也越大。 
 (4) 主鉤制動器為TJ2- 300-3型常閉式抱閘制動,高速度運轉的載荷軸長期受到急速制動的沖擊,對上述應力集中點的斷裂有一定影響。 
 (5) 斷軸金相檢驗結果。通過斷面的宏觀檢查可以得出,裂紋是以應力集中的最大處,即鍵槽的根部為源的疲勞裂紋。斷軸面金相試驗結果為回火索氏體,符合中碳鋼調質處理后的金相組織要求。硬度測試結果未見異常,沖擊性能試驗結果,符合45號鋼調質后的沖擊性能要求。  

改進措施 

 (1) 鑒于目前對設施的日常檢查(操作前檢查、月檢查、年檢查)都是宏觀檢查,很難發現斷裂或隱患。因此,應在行車大修期間對行車中的關鍵部件(傳動軸、平衡梁、銷軸、鉤頸等)在完全解體后進行無損探傷檢查,并將軸類檢查的重點放在軸肩、鍵槽等應力集中的部位。 
 (2) 對2號行車,整體更換大鉤小減速箱,并進行整車大修。 
 (3) 在鋼絲繩滾筒上加裝一套盤式剎車(抱閘)裝置,防止因傳動軸系中發生軸斷裂或制動器失效而導致的溜鉤。 
 (4) 將主鉤原TJ2- 300-3型常閉式抱閘制動器,更換為YWZ4或YWZ5型液壓式制動器,減少對高速度運轉載荷軸急速剎車時的沖擊。 
 (5) 保證計劃檢修,堅持對行車中的關鍵部件解體后進行無損探傷檢查。
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