礦井提升機(jī)聯(lián)軸器的故障及處理技術(shù)

張全

【摘要】本文主要闡述了蛇形彈簧聯(lián)軸器的缺點(diǎn)和故障處理、齒輪聯(lián)軸器的缺點(diǎn)和故障處理、其他聯(lián)軸器的故障和處理等技術(shù)問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】礦井提升機(jī)；聯(lián)軸器；故障；處理

1、蛇形彈簧聯(lián)軸器的缺點(diǎn)和故障處理

蛇形彈簧聯(lián)軸器的蛇簧片和外齒軸套上的弧形齒面，因形狀復(fù)雜，因此，制造難度大。蛇簧片制造時(shí)，不僅需要有較多專用成形模具，而且尺寸精度上也難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。蛇簧的成形，都是在加熱狀態(tài)下，使用模具來(lái)達(dá)到，然后再熱處理，在熱處理中，簧片的圓弧處，容易出現(xiàn)微小裂紋等問(wèn)題。

由于礦井提升機(jī)的使用工況是在不斷的正、反轉(zhuǎn)起動(dòng)的沖擊條件下工作，而且連接的兩軸間有位移的誤差，因此若彈簧質(zhì)量不好，蛇簧片上就會(huì)較快出現(xiàn)疲勞裂紋，在反復(fù)沖擊載荷作用下，裂紋就會(huì)擴(kuò)大，很快斷裂，特別在一些超載使用的礦山，蛇簧片的壽命就更短了。蛇形彈簧聯(lián)軸器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲較大，簧片的安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力，配件的價(jià)格高，必須在有潤(rùn)滑條件下工作。蛇形彈簧片在不同載荷下，在未超載前，彈簧片是受彎曲應(yīng)力，但在超載時(shí)，簧片不僅要受彎曲應(yīng)力，而且要受切虛力。礦井提升機(jī)是在頻繁的正反沖擊的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作的，因此簧片很易斷裂。

為減少蛇簧片的斷裂，應(yīng)力求做到以下幾點(diǎn)：

（1）重視調(diào)整連接兩軸間的同心度誤差、角度誤差等，并盡可能比設(shè)計(jì)要求的值小。

（2）提高彈簧片的質(zhì)量。特別要注意材質(zhì)、硬度、熱處理質(zhì)量等，熱處理后不應(yīng)有裂紋等缺陷存在，注意清除簧片和齒角邊上尖角和尖棱）；提高弧形齒面的加工質(zhì)量。

（3）合理選用潤(rùn)滑脂，不能用較稀的潤(rùn)滑油，而應(yīng)用粘度較大的二硫化鋁潤(rùn)滑脂。

（4）要控制載荷，不可超載使用；減少制動(dòng)閘的頻繁作用，特別是緊急制動(dòng)。

（5）在更新時(shí)，應(yīng)采用新型彈性棒銷型聯(lián)軸器。

2、齒輪聯(lián)軸器的缺點(diǎn)和故障處理

齒輪聯(lián)軸器的最主要缺點(diǎn)是彈性差（即緩沖性能差）。常見的故障有：

（1）漏油。原因除了密封件的質(zhì)量外，主要是潤(rùn)滑油的品種選擇，不能用較稀的潤(rùn)滑油，要按產(chǎn)品說(shuō)明書的要求，多采用潤(rùn)滑脂。

（2）工作時(shí)，跳動(dòng)和竄動(dòng)大（特別是用在高速級(jí)上）。在安裝時(shí)兩軸間的偏差太大（軸向、徑向和角度偏差），再加聯(lián)軸器有些轉(zhuǎn)動(dòng)零件的不平衡，要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)安裝要求，達(dá)到安裝精度。

（3）齒輪磨損。磨損較大是用在高速軸處，但低速處也有磨損。在一些礦上，不僅使齒間的間隙達(dá)3mm～5mm，最嚴(yán)重的是，外齒軸套上的齒被磨尖，更甚的是外齒軸套上的齒，被全部剃光，特別是在高速的工作條件下運(yùn)行時(shí)，表現(xiàn)突出。處理方法：主要是調(diào)整安裝精度，減少聯(lián)軸器零件的相互竄動(dòng)，控制載荷量，不超載。

（4）噪聲大。這也與安裝精度相關(guān)，有的在安裝時(shí)足符合要求的，但用一些時(shí)間后有的就會(huì)變化。

（5）壽命低。用在高速級(jí)一般3～5年就要換整套聯(lián)軸器。

（6）兩外齒軸套間連接用的緊配合螺栓松動(dòng)（主要出現(xiàn)在主軸與減速器出軸處的齒輪聯(lián)軸器上）的剪斷。原因主要是超載，配合螺栓的配合不緊或松動(dòng)，因配合不緊或松動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生沖擊力，使用不久，就會(huì)在多次沖擊下，把螺栓剪斷。因此，配合螺栓必須按設(shè)計(jì)要求達(dá)到配合要求，如果出現(xiàn)了上述情況后，不僅要更換螺栓，而且螺栓配合孔也要重新鉸制。有的煤礦在更換時(shí)，把此處的配合螺栓，改成圓錐形，實(shí)際表明效果很好。

（7）主軸上因聯(lián)軸器的切向鍵的鍵槽處的應(yīng)力集中而造成提井機(jī)主軸斷裂，這在煤礦發(fā)生過(guò)。主要是鍵槽加工時(shí)，銑制鍵槽的銑刀的刀尖，沒(méi)有達(dá)到圓角要求，有的甚至是完全尖角，因此，造成鍵槽處應(yīng)力集中過(guò)大而出現(xiàn)裂紋，在一段時(shí)間的較大工作載荷作用下（尤其是超載使用的煤礦）就會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋，在正反轉(zhuǎn)起動(dòng)時(shí)載荷不斷作用下，裂紋逐漸擴(kuò)大，直到使主軸斷裂。

（8）最嚴(yán)重的事故是因聯(lián)軸器外齒軸套的齒斷裂，使提升罐籠失控下滑，并且速度趟來(lái)越快，再加閘的高熱使閘瓦的摩擦因數(shù)大大降低，閘不住車，罐籠快速下降而墩罐，造成了人員傷亡的重大事故。事故主要原因是因?yàn)椴捎玫凝X輪聯(lián)軸囂的兩個(gè)外齒軸套的長(zhǎng)度小于標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，而內(nèi)齒套的尺寸是標(biāo)準(zhǔn)的，所以，造成在兩外齒軸套的端面有較大間隙，更主要的是在安裝時(shí)，內(nèi)齒套的齒與外齒軸套的齒面接觸偏離，在運(yùn)行中軸的竄動(dòng)也很大，造成內(nèi)齒套上的齒與外齒軸套上齒面所受應(yīng)力大為增加，使用一段時(shí)間后，軸套上的齒，由于應(yīng)力大被嚴(yán)重磨損，磨到一定程度，出現(xiàn)斷裂，造成聯(lián)軸器失效，提升機(jī)失控。當(dāng)時(shí)所提升的罐籠內(nèi)是人員，失控的提升機(jī)在重力作用下下滑，并且速度越來(lái)越快，當(dāng)駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)后，采用緊急制動(dòng)時(shí)，因速度太大，閘瓦溫度很高，摩擦因數(shù)大大降低，制動(dòng)力不夠而墩罐造成重大的傷人提升事故。

處理建議：

（1）必須嚴(yán)格按要求調(diào)整兩軸間的位置公差和尺寸。在安裝時(shí)一定要注意調(diào)整聯(lián)軸器兩軸間的端面尺寸和內(nèi)齒輪與外齒套齒的接觸要求和裝配尺寸。

（2）對(duì)用在較高速度處的齒輪聯(lián)軸器，要注意齒面的硬度要求。

（3）注意潤(rùn)滑用脂的品種和質(zhì)量要求。

（4）兩個(gè)內(nèi)齒套間的連接配合螺栓，一定要用鉸制配合的螺栓并鎖緊，在使用中常注意有否松動(dòng)，若有一定要及時(shí)更換，并對(duì)螺栓的鉸制孔，也要重新鉸配。

（5）在外齒軸套套到主軸軸頭時(shí)，必須嚴(yán)格檢查聯(lián)軸器孔的倒角和主軸與相配處的圓角，以防止產(chǎn)生軸孔與軸在局部處卡死，達(dá)不到接觸面的要求。

（6）注意切向鍵的配制質(zhì)量（接觸面要求）。

（7）使用時(shí)一定要控制載荷，不要超載運(yùn)行。

3、其他聯(lián)軸器的故障和處理

在礦井提升機(jī)上用的其他形式的聯(lián)軸器上，也出現(xiàn)過(guò)一些較大的故障相重大事故，為了防止不再有重蹈事故的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，有必要進(jìn)行提醒。這些事故是與采用剛性聯(lián)軸器有關(guān)。

（1）在老式的多繩摩擦式提升機(jī)上，曾采用帶彈簧基礎(chǔ)減速器的提升機(jī)。此提升機(jī)主軸與彈簧基礎(chǔ)減速的主軸是用法蘭剛性連接，因在制造時(shí)，對(duì)兩連接軸的同軸度，未引起高度重視，為此在運(yùn)行時(shí)造成減速囂嚴(yán)重?cái)[動(dòng)，達(dá)3mm以上，不僅不能正常運(yùn)行，而且使機(jī)房振動(dòng)很大，造成無(wú)法正常生產(chǎn)。因此對(duì)剛性聯(lián)軸囂的同軸度要予以重視。

（2）在過(guò)去的仿蘇式單繩礦井提升機(jī)的深度指示器，其運(yùn)動(dòng)是從提升機(jī)主軸端的錐齒輪對(duì)，經(jīng)一根中間傳動(dòng)軸，傳到深度指示器的。此中間傳動(dòng)軸的一端與深度指示器相連，另一端與提升機(jī)主軸端的錐齒輪對(duì)的出軸相連，采用剛性法蘭連接，因?yàn)榘惭b時(shí)兩軸的不同心，因軸是在不同心下運(yùn)行，因此，受到很大的交變彎曲應(yīng)力，在運(yùn)行一段時(shí)間后，此軸在近錐齒輪對(duì)連接的軸徑處斷裂，而當(dāng)時(shí)該提升機(jī)上的深度指示器上，又沒(méi)有設(shè)置斷軸保護(hù)裝置。指示失靈后，使提升機(jī)駕駛?cè)苏`認(rèn)為還未到停車點(diǎn)，還繼續(xù)運(yùn)行，發(fā)生了過(guò)卷，造成多人重大傷亡事故，帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失后改為采用萬(wàn)向聯(lián)軸器，同時(shí)增設(shè)了指示器斷軸保護(hù)，就再也沒(méi)有發(fā)生過(guò)此類事故，因此要盡量不用剛性聯(lián)軸器。

參考文獻(xiàn)

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