龙门起重机大车运行机构减速器高速轴故障原因分析及改进措施 ...

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1故障现象

XD20t/ 10t U型龙门起重机大车运行机构减速器高速轴的结构。

减速器高速轴存在以下2种损坏现象：

（1）减速器高速轴共发生折断4次，折断均发生在截面A - A处。

（2）减速器高速轴键槽塑性变形，键槽变宽，表面不平整。

2故障原因分析

211有关计算

大车运行机构电机型号为JZR242 ，功率为16 kW ，转速为715 r/ min ；减速器型号为ZSC600 ，速比为3719.通过对减速器高速轴的受力分析，并对该轴的强度、刚度、疲劳进行了计算，通过计算认为该轴的强度、刚度、疲劳等均满足要求。

212原因分析

由于该轴的强度、刚度、疲劳等均满足要求，因此可分析造成高速轴在截面A - A处断裂的主要原因有以下几方面：

（1）高速轴的冲击载荷较大。由于作业繁忙，火车频繁起制动，以及轨道不平、传动间隙等因素造成高速轴的冲击载荷较大。

（2）高速轴键联接的配合过松。高速轴键槽的宽度偏差采用的是一般键联接N9 ；由于高速轴的冲击载荷较大，导致键槽塑性变形，键槽变宽，键联接松动，传动间隙增加；而传动间隙的增加又加大了高速轴的冲击载荷，使得键槽塑性变形进一步增大，直至键槽损坏或轴折断。

（3）应力集中。高速轴在A - A截面处，轴径变化过大且无过度圆角造成应力集中。

3改进措施

鉴于此，在修配高速轴时采取了以下措施：

（1）高速轴截面A - A处采用圆角过渡减少应力集中，圆角半径为4 mm.

（2）调整高速轴键联接的配合。键槽的宽度偏差由一般键联接N9改为较紧键联接P9 ，同时键槽淬火处理，以保证该处力矩的传递。

（3）重新配制联轴器使其锥孔与轴锥度相符，结合面严密贴合。

（4）加强检查维修大车走行线路，减少走行中的冲击载荷。

4使用效果

减速器高速轴在1993年至1998年间共发生4次折断故障， 1998年按上述改进措施对减速器高速轴进行了改进，至今未发生过大车运行机构减速器高速轴折断现象，其键槽也未发生过损坏。