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起重机起升机构减速箱失效分析

2018-11-29武晓波

科技与创新 2018年9期
关键词:起重机齿轮轴承

周 靖,武晓波

(上海振华重工(集团)股份有限公司,上海 200125)

在日常工业生产经营中,起重机是非常重要的大型工程机械,在车间、仓库、码头、建筑工地、料场等重型施工作业场地有着非常广泛的应用。而起重机减速箱的质量直接关乎起重机的使用寿命和工作效率。所以,增强起重机减速箱的耐用度,提高起重机减速箱的性能参数,对于提高起重机的可靠性和安全性具有重要意义。

1 起重机减速箱工作失效的原因

在起重机的实际生产安装中,减速箱通常采用闭式齿轮转动的形式进行组装,齿轮会被安装在环境密封的箱体内部,这样不仅具有较好润滑性,而且不会受到工作环境中灰尘和气体的腐蚀侵害,以达到延长起重机减速箱的使用寿命的目的。但作为重型机械,起重机的长期生产经营过程中,减速箱在运行时还是会出现工作失效情况。在一般生产状况下,我们将起重机减速箱失效的原因归结于以下几个方面。

1.1 减速箱齿轮疲劳损坏

在减速箱持续工作过程中,由于齿轮在不停地转动磨损,随着工作时间的推移,起重机减速箱肯定会因过度疲劳而损坏,使齿轮的转动质量受到直接影响。如果施工单位对起重机减速箱不能进行及时的维护和保养,齿轮齿面会产生凹凸不平的凹槽,从而使起重机工作时产生的噪声、振动越来越明显,最终造成齿轮彻底丧失工作能力,无法进行传动,导致起重机减速箱失效,容易给生产经营造成极其严重的后果。

1.2 减速箱轴承磨损

在起重机减速箱的运行过程中,滚动轴承起到支撑齿轮轴的作用。在工作过程中轴承也难免会出现磨损情况,导致起重机减速箱出现工作失效的情况。轴承出现磨损问题和其制造材料、生产加工工艺、装配安装水平、缺乏润滑和水渗入轴承及日常保养等都有很大关系。在轴承承载负荷过大的工作状态下,轴承磨损的程度会不断增加,导致企业生产成本大大提高。一般情况下,轴承磨损包括腐蚀、胶合和保持架损坏等几个部分。所以,在进行轴承的安装配置过程中,必须严格按照规章说明要求进行操作。在起重机正常工作前一定要注重起重机减速箱的调试运行,实现轴承磨损程度的有效监控管理。

1.3 减速箱齿轮折损问题

减速箱的齿轮出现折损问题主要原因是齿轮在生产安装时由于生产工人的操作不当、工作后保养不及时及齿轮出厂加工存在误差等情况,导致起重机无法正常工作,生产不能正常进行。一般情况下,减速箱齿轮损害导致的起重机减速箱失效有2种情况:①齿轮在出厂加工和在工作现场安装时操作不当引起的工作失效,比如齿轮和轴承的中心线没有匹配重合;②另一种是由于长期高强度工作对齿面造成损伤,致使齿轮之间的磨损逐渐累积,严重时会导致齿轮直接折断。所以,厂家在进行减速箱齿轮的设计时,应对起重器的生产工作的环境和场地进行全面了解和分析,选取最适合的制造材料,并要求施工方在日常加强检修和保养,从而有效避免起重机安全生产事故的发生。

1.4 减速箱部件漏油

在起重机减速箱的工作失效问题中,减速箱部件漏油是最常见的现象。这类问题出现的部位主要有减速箱的合箱面、减速箱油窗、减速箱箱体底部与放油控和主动轴与从动轴两端轴承等区域,使起重机的工作效率受到非常大的影响。

1.5 起重箱高速轴断裂

在起重机生产过程中,如果减速箱的高速轴与电动机之间的联轴器出现失效的状况,起重机的起升机构会瞬间失去起升动力,致使减速箱会因为重物高速落地出现快速反转现象。如果重物的起升高度较高,重物落地时会带动高速轴产生非常大的速度,最终极易引起高速轴断裂,导致起重机减速箱工作失效问题发生,给企业生产造成严重经济损失的同时,还为在场的施工人员带来非常大的安全隐患。

2 起重机减速箱失效的具体分析

在正常工作情况下,导致起重机减速箱发生高速轴断裂情况的影响因素有施工现场环境与工况、起重机自身产生的震动过大和转速过快等。在起重机的安装设计构造中,起重机内部左端连接着电机,右端安装连接有制动器。所以,在起重机工作时一旦减速箱失效,在制动器的作用下,起重机减速箱会因为高速轴在运行过程中,受到程度非常大的磨损甚至断裂,导致减速箱高速轴的损坏给企业生产构成极大的生产安全隐患。

我们整合了现实存在相关案例,对起重机的起升机构联轴器脱落造成的减速箱高速轴断裂的安全事故进行整理分析,对不同工况、不同强度的高速轴断裂起引起的重机减速箱失效问题给企业生产工作带来的影响程度作以了解和总结。比如,某造船厂的曾经使用单臂架型门座起重机,起重机的主要构成部分有起升机构、变幅机构及运行机构等等。起重、起升机构又分为主、副两套起升机构。在正常工作情况下,主起升机构运行时,电机通过联轴器将动力传给减速箱,由于这套减速箱的高速轴的两端都安装配置有制动器,所以,减速箱带动起升卷筒,以实现货物的升降操作的工作目的。起重机减速箱高速轴的转速一般是根据起升机构所能承载的货物重量、货物提升速度、货物需要起升的高度、起升滑轮组的承载倍率和电动机正常工作的功率等因素来计算得出,再结合相关工况的应变量,从而推算出起重机的制动力矩与高速轴承载应力的关系。由上述条件综合分析,可以了解减速箱在起升机构中的综合受力情况,最终得到造成起重机减速箱失效的原因是减速箱高速轴断裂的结论。

3 结束语

在实际日常生产过程中,起重机的工作效率和性能参数主要由起重机减速箱的设计、承载能力和在施工时的装配、使用规范等因素直接影响。所以,不论是生产厂家,还是施工单位,都必须对造成重机减速箱工作失效的原因给予高度重视,并注重机械的日常维护和保养,以提高起重机生产工作时的安全性和可靠性,延长机械作业寿命,在保证施工安全规范进行的同时,促进重型机械企业经济效益稳步增长。

参考文献:

[1]杨正武,谢光志,曹红霞.大型铸造起重机减速器故障分析[J].起重运输机械,2007(08):89-91.

[2]史建华,陈贤波.起重机减速器齿轮高速轴损伤分析[J].起重运输机械,2008(02):82-83.

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