周 靖,武曉波
(上海振華重工(集團)股份有限公司,上海 200125)
在日常工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中,起重機是非常重要的大型工程機械,在車間、倉庫、碼頭、建筑工地、料場等重型施工作業(yè)場地有著非常廣泛的應用。而起重機減速箱的質(zhì)量直接關乎起重機的使用壽命和工作效率。所以,增強起重機減速箱的耐用度,提高起重機減速箱的性能參數(shù),對于提高起重機的可靠性和安全性具有重要意義。
在起重機的實際生產(chǎn)安裝中,減速箱通常采用閉式齒輪轉(zhuǎn)動的形式進行組裝,齒輪會被安裝在環(huán)境密封的箱體內(nèi)部,這樣不僅具有較好潤滑性,而且不會受到工作環(huán)境中灰塵和氣體的腐蝕侵害,以達到延長起重機減速箱的使用壽命的目的。但作為重型機械,起重機的長期生產(chǎn)經(jīng)營過程中,減速箱在運行時還是會出現(xiàn)工作失效情況。在一般生產(chǎn)狀況下,我們將起重機減速箱失效的原因歸結于以下幾個方面。
在減速箱持續(xù)工作過程中,由于齒輪在不停地轉(zhuǎn)動磨損,隨著工作時間的推移,起重機減速箱肯定會因過度疲勞而損壞,使齒輪的轉(zhuǎn)動質(zhì)量受到直接影響。如果施工單位對起重機減速箱不能進行及時的維護和保養(yǎng),齒輪齒面會產(chǎn)生凹凸不平的凹槽,從而使起重機工作時產(chǎn)生的噪聲、振動越來越明顯,最終造成齒輪徹底喪失工作能力,無法進行傳動,導致起重機減速箱失效,容易給生產(chǎn)經(jīng)營造成極其嚴重的后果。
在起重機減速箱的運行過程中,滾動軸承起到支撐齒輪軸的作用。在工作過程中軸承也難免會出現(xiàn)磨損情況,導致起重機減速箱出現(xiàn)工作失效的情況。軸承出現(xiàn)磨損問題和其制造材料、生產(chǎn)加工工藝、裝配安裝水平、缺乏潤滑和水滲入軸承及日常保養(yǎng)等都有很大關系。在軸承承載負荷過大的工作狀態(tài)下,軸承磨損的程度會不斷增加,導致企業(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部分。所以,在進行軸承的安裝配置過程中,必須嚴格按照規(guī)章說明要求進行操作。在起重機正常工作前一定要注重起重機減速箱的調(diào)試運行,實現(xiàn)軸承磨損程度的有效監(jiān)控管理。
減速箱的齒輪出現(xiàn)折損問題主要原因是齒輪在生產(chǎn)安裝時由于生產(chǎn)工人的操作不當、工作后保養(yǎng)不及時及齒輪出廠加工存在誤差等情況,導致起重機無法正常工作,生產(chǎn)不能正常進行。一般情況下,減速箱齒輪損害導致的起重機減速箱失效有2種情況:①齒輪在出廠加工和在工作現(xiàn)場安裝時操作不當引起的工作失效,比如齒輪和軸承的中心線沒有匹配重合;②另一種是由于長期高強度工作對齒面造成損傷,致使齒輪之間的磨損逐漸累積,嚴重時會導致齒輪直接折斷。所以,廠家在進行減速箱齒輪的設計時,應對起重器的生產(chǎn)工作的環(huán)境和場地進行全面了解和分析,選取最適合的制造材料,并要求施工方在日常加強檢修和保養(yǎng),從而有效避免起重機安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。
在起重機減速箱的工作失效問題中,減速箱部件漏油是最常見的現(xiàn)象。這類問題出現(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軸與從動軸兩端軸承等區(qū)域,使起重機的工作效率受到非常大的影響。
在起重機生產(chǎn)過程中,如果減速箱的高速軸與電動機之間的聯(lián)軸器出現(xiàn)失效的狀況,起重機的起升機構會瞬間失去起升動力,致使減速箱會因為重物高速落地出現(xiàn)快速反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。如果重物的起升高度較高,重物落地時會帶動高速軸產(chǎn)生非常大的速度,最終極易引起高速軸斷裂,導致起重機減速箱工作失效問題發(fā)生,給企業(yè)生產(chǎn)造成嚴重經(jīng)濟損失的同時,還為在場的施工人員帶來非常大的安全隱患。
在正常工作情況下,導致起重機減速箱發(fā)生高速軸斷裂情況的影響因素有施工現(xiàn)場環(huán)境與工況、起重機自身產(chǎn)生的震動過大和轉(zhuǎn)速過快等。在起重機的安裝設計構造中,起重機內(nèi)部左端連接著電機,右端安裝連接有制動器。所以,在起重機工作時一旦減速箱失效,在制動器的作用下,起重機減速箱會因為高速軸在運行過程中,受到程度非常大的磨損甚至斷裂,導致減速箱高速軸的損壞給企業(yè)生產(chǎn)構成極大的生產(chǎn)安全隱患。
我們整合了現(xiàn)實存在相關案例,對起重機的起升機構聯(lián)軸器脫落造成的減速箱高速軸斷裂的安全事故進行整理分析,對不同工況、不同強度的高速軸斷裂起引起的重機減速箱失效問題給企業(yè)生產(chǎn)工作帶來的影響程度作以了解和總結。比如,某造船廠的曾經(jīng)使用單臂架型門座起重機,起重機的主要構成部分有起升機構、變幅機構及運行機構等等。起重、起升機構又分為主、副兩套起升機構。在正常工作情況下,主起升機構運行時,電機通過聯(lián)軸器將動力傳給減速箱,由于這套減速箱的高速軸的兩端都安裝配置有制動器,所以,減速箱帶動起升卷筒,以實現(xiàn)貨物的升降操作的工作目的。起重機減速箱高速軸的轉(zhuǎn)速一般是根據(jù)起升機構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機正常工作的功率等因素來計算得出,再結合相關工況的應變量,從而推算出起重機的制動力矩與高速軸承載應力的關系。由上述條件綜合分析,可以了解減速箱在起升機構中的綜合受力情況,最終得到造成起重機減速箱失效的原因是減速箱高速軸斷裂的結論。
在實際日常生產(chǎn)過程中,起重機的工作效率和性能參數(shù)主要由起重機減速箱的設計、承載能力和在施工時的裝配、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,都必須對造成重機減速箱工作失效的原因給予高度重視,并注重機械的日常維護和保養(yǎng),以提高起重機生產(chǎn)工作時的安全性和可靠性,延長機械作業(yè)壽命,在保證施工安全規(guī)范進行的同時,促進重型機械企業(yè)經(jīng)濟效益穩(wěn)步增長。
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