刮板輸送機(jī)在使用過程時會遇到某些驅(qū)動減速機(jī)的高速軸斷軸的情況,給用戶的安全生產(chǎn)造成一定的影響。斷軸時通常發(fā)生在高速軸端,而輸出軸卻很少斷軸,而且大多是垂直軸布置的減速機(jī)。嚴(yán)重時會發(fā)生在幾條鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上陸續(xù)斷軸或同一鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上幾臺減速機(jī)陸續(xù)斷軸的現(xiàn)象,這種情況一般發(fā)生在所有斷軸的減速機(jī)是同一個供貨商的情況下。斷軸的斷裂處的茬口一般比較整齊,斷面一般垂直于軸的長度方向。在井下大功率的輸送機(jī)上發(fā)生斷軸的情況較多。下面就FU系列刮板輸送機(jī)斷軸的機(jī)理和處理方法做一簡要分析。
1 斷軸的外部因素
�。�1)所選減速機(jī)的承載能力不夠。刮板輸送機(jī)的驅(qū)動減速機(jī)選擇不當(dāng),安全系數(shù)較小,當(dāng)刮板輸送機(jī)的實際使用功率超過減速機(jī)的承載能力后,在一定時間內(nèi)運(yùn)行就可能會使驅(qū)動減速機(jī)的高速軸由于強(qiáng)度低而發(fā)生斷軸;
�。�2)制動輪和聯(lián)軸器的動平衡不好。在電機(jī)軸和減速機(jī)軸之間通常安裝帶制動輪的液力偶合器或其他形式的聯(lián)軸器,當(dāng)制動輪和聯(lián)軸器的動平衡不好、偏心嚴(yán)重時會使聯(lián)軸器運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生較大的振動。當(dāng)振動載荷達(dá)到一定程度時,使減速機(jī)高速軸上產(chǎn)生較大應(yīng)力,從而發(fā)生斷裂;
�。�3)安裝的同心度的偏差過大。在安裝高速端的液力偶合器和制動輪時,應(yīng)當(dāng)認(rèn)真仔細(xì)地調(diào)整減速機(jī)軸和電機(jī)軸之間的同心度,包括高度方向和角偏差。如果偏差過大,在運(yùn)行時會使減速器高速軸增加徑向載荷,加大軸上的彎矩,同時偶合器和制動輪產(chǎn)生過大的震動,長期運(yùn)轉(zhuǎn)會發(fā)生斷軸現(xiàn)象;(4)減速機(jī)本身的固定程度導(dǎo)致高速軸斷軸。驅(qū)動裝置需要經(jīng)常檢查緊固件的緊固程度,通常由于振動等外在因素,導(dǎo)致驅(qū)動裝置連接件松動,如不及時緊固,也可能會發(fā)生斷軸。
2 斷軸的內(nèi)在因素
�。�1)減速機(jī)設(shè)計時軸斷裂處應(yīng)力過大。有些減速機(jī)軸直徑變化太大,結(jié)構(gòu)設(shè)計上不合理,存在較大應(yīng)力;
�。�2)減速機(jī)高速軸處軸肩處過渡圓角較小,使應(yīng)力集中,嚴(yán)重時發(fā)生疲勞破壞;
(3)減速機(jī)為垂直軸形式,第一級高速軸為傘齒輪軸,在傘齒輪支承軸承處過渡軸肩處出現(xiàn)較嚴(yán)重的應(yīng)力集中而發(fā)生疲勞破壞;
�。�4)減速機(jī)為硬齒面減速機(jī),減速機(jī)高速軸直徑較細(xì),雖然計算強(qiáng)度時通過,但因為軸本身很細(xì),同樣在軸直徑變化處應(yīng)力集中嚴(yán)重并發(fā)生疲勞破壞,而且聯(lián)軸器、制動器自身的重力,高速軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力以及安裝過程中的偏差而產(chǎn)生的附加徑向力相互疊加,比較集中地作用在懸臂較長、直徑較小的減速器高速軸上,當(dāng)其彎扭組合應(yīng)力超出軸自身設(shè)計的安全應(yīng)力許用范圍,必然造成斷軸;
�。�5)高速軸的熱處理質(zhì)量不合格,硬度分布不均勻,存在較大組織應(yīng)力;
(6)高速軸的材料選用不當(dāng)。
3 避免和減少輸送機(jī)軸斷軸的方法和措施
�。�1)減速機(jī)的選型應(yīng)有安全裕度。減速機(jī)應(yīng)有一定的安全系數(shù),應(yīng)根據(jù)電機(jī)功率,按照減速機(jī)廠家提供的選型辦法對減速機(jī)的額定功率、額定輸出扭矩、熱容量等進(jìn)行校核,滿足使用要求或咨詢減速機(jī)廠家。其額定功率一般應(yīng)不小于電機(jī)功率的1.5倍;
�。�2)安裝和維修時注意調(diào)整電動機(jī)和減速機(jī)的同心度,使其達(dá)到常規(guī)的要求。電動機(jī)和減速機(jī)之間保持較高的同心度,能保證驅(qū)動裝置穩(wěn)定正常地運(yùn)行。當(dāng)兩軸不同心時,電機(jī)與減速器之間的聯(lián)軸器或帶制動輪的聯(lián)軸器處會發(fā)出異常響聲,往往也伴有與電機(jī)轉(zhuǎn)動頻率相同的振動;
(3)當(dāng)安裝空間允許時,盡量使用平行軸的減速機(jī),而不使用垂直軸的減速機(jī);
(4)設(shè)法減少或控制液力偶合器和制動輪的不平衡力矩的大�。�
�。�5)做好日常檢查,對電機(jī)、減速器緊固螺栓經(jīng)常檢查,一旦發(fā)現(xiàn)松動,應(yīng)立即緊固。對高低速軸的聯(lián)軸器也應(yīng)經(jīng)常檢查,檢查其同軸度是否滿足要求。如不滿足,對高低方向的誤差可通過加減墊片的方法處理,對前后方向或端面不平行的誤差可通過調(diào)整電機(jī)、減速器四個角上的頂絲來處理。對減速器應(yīng)經(jīng)常檢查潤滑油位,一般應(yīng)在油位尺的上下刻度線中間。減速器高速軸由于轉(zhuǎn)速高,更應(yīng)有良好的潤滑。使用中也發(fā)生過因缺油造成高速軸或軸承損壞的情況。
通過上述方法基本上可以找到或解決刮板輸送機(jī)的驅(qū)動減速機(jī)高速軸的斷軸問題。在工作頻繁的皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)適當(dāng)配備必要的減速機(jī)備品備件,以便及時更換,以避免影響正常生產(chǎn)。