周 靖,武曉波
(上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司,上海 200125)
在日常工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中,起重機(jī)是非常重要的大型工程機(jī)械,在車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)、碼頭、建筑工地、料場(chǎng)等重型施工作業(yè)場(chǎng)地有著非常廣泛的應(yīng)用。而起重機(jī)減速箱的質(zhì)量直接關(guān)乎起重機(jī)的使用壽命和工作效率。所以,增強(qiáng)起重機(jī)減速箱的耐用度,提高起重機(jī)減速箱的性能參數(shù),對(duì)于提高起重機(jī)的可靠性和安全性具有重要意義。
在起重機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)安裝中,減速箱通常采用閉式齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的形式進(jìn)行組裝,齒輪會(huì)被安裝在環(huán)境密封的箱體內(nèi)部,這樣不僅具有較好潤(rùn)滑性,而且不會(huì)受到工作環(huán)境中灰塵和氣體的腐蝕侵害,以達(dá)到延長(zhǎng)起重機(jī)減速箱的使用壽命的目的。但作為重型機(jī)械,起重機(jī)的長(zhǎng)期生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中,減速箱在運(yùn)行時(shí)還是會(huì)出現(xiàn)工作失效情況。在一般生產(chǎn)狀況下,我們將起重機(jī)減速箱失效的原因歸結(jié)于以下幾個(gè)方面。
在減速箱持續(xù)工作過(guò)程中,由于齒輪在不停地轉(zhuǎn)動(dòng)磨損,隨著工作時(shí)間的推移,起重機(jī)減速箱肯定會(huì)因過(guò)度疲勞而損壞,使齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量受到直接影響。如果施工單位對(duì)起重機(jī)減速箱不能進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)和保養(yǎng),齒輪齒面會(huì)產(chǎn)生凹凸不平的凹槽,從而使起重機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲、振動(dòng)越來(lái)越明顯,最終造成齒輪徹底喪失工作能力,無(wú)法進(jìn)行傳動(dòng),導(dǎo)致起重機(jī)減速箱失效,容易給生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)造成極其嚴(yán)重的后果。
在起重機(jī)減速箱的運(yùn)行過(guò)程中,滾動(dòng)軸承起到支撐齒輪軸的作用。在工作過(guò)程中軸承也難免會(huì)出現(xiàn)磨損情況,導(dǎo)致起重機(jī)減速箱出現(xiàn)工作失效的情況。軸承出現(xiàn)磨損問(wèn)題和其制造材料、生產(chǎn)加工工藝、裝配安裝水平、缺乏潤(rùn)滑和水滲入軸承及日常保養(yǎng)等都有很大關(guān)系。在軸承承載負(fù)荷過(guò)大的工作狀態(tài)下,軸承磨損的程度會(huì)不斷增加,導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本大大提高。一般情況下,軸承磨損包括腐蝕、膠合和保持架損壞等幾個(gè)部分。所以,在進(jìn)行軸承的安裝配置過(guò)程中,必須嚴(yán)格按照規(guī)章說(shuō)明要求進(jìn)行操作。在起重機(jī)正常工作前一定要注重起重機(jī)減速箱的調(diào)試運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)軸承磨損程度的有效監(jiān)控管理。
減速箱的齒輪出現(xiàn)折損問(wèn)題主要原因是齒輪在生產(chǎn)安裝時(shí)由于生產(chǎn)工人的操作不當(dāng)、工作后保養(yǎng)不及時(shí)及齒輪出廠加工存在誤差等情況,導(dǎo)致起重機(jī)無(wú)法正常工作,生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。一般情況下,減速箱齒輪損害導(dǎo)致的起重機(jī)減速箱失效有2種情況:①齒輪在出廠加工和在工作現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)操作不當(dāng)引起的工作失效,比如齒輪和軸承的中心線沒(méi)有匹配重合;②另一種是由于長(zhǎng)期高強(qiáng)度工作對(duì)齒面造成損傷,致使齒輪之間的磨損逐漸累積,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致齒輪直接折斷。所以,廠家在進(jìn)行減速箱齒輪的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)起重器的生產(chǎn)工作的環(huán)境和場(chǎng)地進(jìn)行全面了解和分析,選取最適合的制造材料,并要求施工方在日常加強(qiáng)檢修和保養(yǎng),從而有效避免起重機(jī)安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。
在起重機(jī)減速箱的工作失效問(wèn)題中,減速箱部件漏油是最常見(jiàn)的現(xiàn)象。這類(lèi)問(wèn)題出現(xiàn)的部位主要有減速箱的合箱面、減速箱油窗、減速箱箱體底部與放油控和主動(dòng)軸與從動(dòng)軸兩端軸承等區(qū)域,使起重機(jī)的工作效率受到非常大的影響。
在起重機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中,如果減速箱的高速軸與電動(dòng)機(jī)之間的聯(lián)軸器出現(xiàn)失效的狀況,起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)會(huì)瞬間失去起升動(dòng)力,致使減速箱會(huì)因?yàn)橹匚锔咚俾涞爻霈F(xiàn)快速反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。如果重物的起升高度較高,重物落地時(shí)會(huì)帶動(dòng)高速軸產(chǎn)生非常大的速度,最終極易引起高速軸斷裂,導(dǎo)致起重機(jī)減速箱工作失效問(wèn)題發(fā)生,給企業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí),還為在場(chǎng)的施工人員帶來(lái)非常大的安全隱患。
在正常工作情況下,導(dǎo)致起重機(jī)減速箱發(fā)生高速軸斷裂情況的影響因素有施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與工況、起重機(jī)自身產(chǎn)生的震動(dòng)過(guò)大和轉(zhuǎn)速過(guò)快等。在起重機(jī)的安裝設(shè)計(jì)構(gòu)造中,起重機(jī)內(nèi)部左端連接著電機(jī),右端安裝連接有制動(dòng)器。所以,在起重機(jī)工作時(shí)一旦減速箱失效,在制動(dòng)器的作用下,起重機(jī)減速箱會(huì)因?yàn)楦咚佥S在運(yùn)行過(guò)程中,受到程度非常大的磨損甚至斷裂,導(dǎo)致減速箱高速軸的損壞給企業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成極大的生產(chǎn)安全隱患。
我們整合了現(xiàn)實(shí)存在相關(guān)案例,對(duì)起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器脫落造成的減速箱高速軸斷裂的安全事故進(jìn)行整理分析,對(duì)不同工況、不同強(qiáng)度的高速軸斷裂起引起的重機(jī)減速箱失效問(wèn)題給企業(yè)生產(chǎn)工作帶來(lái)的影響程度作以了解和總結(jié)。比如,某造船廠的曾經(jīng)使用單臂架型門(mén)座起重機(jī),起重機(jī)的主要構(gòu)成部分有起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)及運(yùn)行機(jī)構(gòu)等等。起重、起升機(jī)構(gòu)又分為主、副兩套起升機(jī)構(gòu)。在正常工作情況下,主起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí),電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器將動(dòng)力傳給減速箱,由于這套減速箱的高速軸的兩端都安裝配置有制動(dòng)器,所以,減速箱帶動(dòng)起升卷筒,以實(shí)現(xiàn)貨物的升降操作的工作目的。起重機(jī)減速箱高速軸的轉(zhuǎn)速一般是根據(jù)起升機(jī)構(gòu)所能承載的貨物重量、貨物提升速度、貨物需要起升的高度、起升滑輪組的承載倍率和電動(dòng)機(jī)正常工作的功率等因素來(lái)計(jì)算得出,再結(jié)合相關(guān)工況的應(yīng)變量,從而推算出起重機(jī)的制動(dòng)力矩與高速軸承載應(yīng)力的關(guān)系。由上述條件綜合分析,可以了解減速箱在起升機(jī)構(gòu)中的綜合受力情況,最終得到造成起重機(jī)減速箱失效的原因是減速箱高速軸斷裂的結(jié)論。
在實(shí)際日常生產(chǎn)過(guò)程中,起重機(jī)的工作效率和性能參數(shù)主要由起重機(jī)減速箱的設(shè)計(jì)、承載能力和在施工時(shí)的裝配、使用規(guī)范等因素直接影響。所以,不論是生產(chǎn)廠家,還是施工單位,都必須對(duì)造成重機(jī)減速箱工作失效的原因給予高度重視,并注重機(jī)械的日常維護(hù)和保養(yǎng),以提高起重機(jī)生產(chǎn)工作時(shí)的安全性和可靠性,延長(zhǎng)機(jī)械作業(yè)壽命,在保證施工安全規(guī)范進(jìn)行的同時(shí),促進(jìn)重型機(jī)械企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)步增長(zhǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]楊正武,謝光志,曹紅霞.大型鑄造起重機(jī)減速器故障分析[J].起重運(yùn)輸機(jī)械,2007(08):89-91.
[2]史建華,陳賢波.起重機(jī)減速器齒輪高速軸損傷分析[J].起重運(yùn)輸機(jī)械,2008(02):82-83.