龍門起重機大車運行機構減速器高速軸故障原因分析及改進措施

1故障現象

XD20t/ 10t U型龍門起重機大車運行機構減速器高速軸的結構。

減速器高速軸存在以下2種損壞現象：

（1）減速器高速軸共發生折斷4次，折斷均發生在截面A - A處。

（2）減速器高速軸鍵槽塑性變形，鍵槽變寬，表面不平整。

2故障原因分析

211有關計算

大車運行機構電機型號為JZR242 ，功率為16 kW ，轉速為715 r/ min ；減速器型號為ZSC600 ，速比為3719.通過對減速器高速軸的受力分析，并對該軸的強度、剛度、疲勞進行了計算，通過計算認為該軸的強度、剛度、疲勞等均滿足要求。

212原因分析

由于該軸的強度、剛度、疲勞等均滿足要求，因此可分析造成高速軸在截面A - A處斷裂的主要原因有以下幾方面：

（1）高速軸的沖擊載荷較大。由于作業繁忙，火車頻繁起制動，以及軌道不平、傳動間隙等因素造成高速軸的沖擊載荷較大。

（2）高速軸鍵聯接的配合過松。高速軸鍵槽的寬度偏差采用的是一般鍵聯接N9 ；由于高速軸的沖擊載荷較大，導致鍵槽塑性變形，鍵槽變寬，鍵聯接松動，傳動間隙增加；而傳動間隙的增加又加大了高速軸的沖擊載荷，使得鍵槽塑性變形進一步增大，直至鍵槽損壞或軸折斷。

（3）應力集中。高速軸在A - A截面處，軸徑變化過大且無過度圓角造成應力集中。

3改進措施

鑒于此，在修配高速軸時采取了以下措施：

（1）高速軸截面A - A處采用圓角過渡減少應力集中，圓角半徑為4 mm.

（2）調整高速軸鍵聯接的配合。鍵槽的寬度偏差由一般鍵聯接N9改為較緊鍵聯接P9 ，同時鍵槽淬火處理，以保證該處力矩的傳遞。

（3）重新配制聯軸器使其錐孔與軸錐度相符，結合面嚴密貼合。

（4）加強檢查維修大車走行線路，減少走行中的沖擊載荷。

4使用效果

減速器高速軸在1993年至1998年間共發生4次折斷故障， 1998年按上述改進措施對減速器高速軸進行了改進，至今未發生過大車運行機構減速器高速軸折斷現象，其鍵槽也未發生過損壞。