龙剑群

重载万向联轴器法兰叉头开裂失效分析及对策

龙剑群

（宝钢湛江钢铁有限公司，广东 湛江 524072）

针对重载万向联轴器法兰叉头开裂故障，通过对结构设计、加工制造和使用工况进行勘察，复核了法兰叉头在极限扭矩工况下的静强度和疲劳强度，通过对重载万向联轴器进行解体分析，以及对联轴器剖分轴承座联结螺栓预紧状态和紧固状态有限元分析，得出了在重载传动系统中使用的SWP型剖分轴承座十字轴式万向联轴器，容易在剖分轴承座连接螺纹副底部因应力幅值大而产生疲劳裂纹，造成重载万向联轴器法兰叉头开裂，提出了相应的对策建议。

万向联轴器；叉头裂纹；故障分析

重载万向联轴器是冶金、石化、船舶、矿山等领域的机械设备中的关键传动部件，是重载机械传动系统的核心组成部件，其中，十字轴式万向联轴器因传动扭矩大、效率高、传动平稳、结构紧凑及具有较大的角度补偿能力等优点被广泛应用[1]。

宝钢湛江东山基地4200 mm厚板粗轧机主传动系统备件国产化后，重载万向联轴器接连出现法兰叉头开裂，严重影响设备运行状态和机组生产节奏。为了降低因叉头开裂造成设备停机所造成的经济损失，提高重载万向联轴器使用寿命，研究分析引起叉头开裂的主要原因，对提高设备使用寿命和维护水平尤为重要[2]。

1 设备勘察

1.1 结构设计勘察

4200 mm厚板可逆粗轧机[3]主传动系统重载万向联轴器，采用SWP型剖分轴承座十字轴式，运行在频繁正反转且承受交变载荷工况下，主要技术参数如表1所示。……