廣州港新沙煤礦系統(tǒng)的1臺DQ1500/2000型斗輪堆取料及,運(yùn)行中發(fā)生限矩聯(lián)軸器柱銷被剪斷及減速器輸入軸折斷事故。我們與廠方設(shè)計人員一起研究,對其驅(qū)動部分進(jìn)行了該井。
1 問題分析
該斗輪機(jī)斗輪采用變頻器控制方式,斗輪驅(qū)動具有調(diào)速功能,因此電機(jī)與減速器之間未采用液力偶合器而是用限矩器聯(lián)接。斗輪驅(qū)動采用機(jī)械式傳動方式,驅(qū)動減速器采用進(jìn)口某品牌直角出軸行星減速器。該減速器結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,重量輕,傳動比大,從斗輪機(jī)整體平衡的角度看選型比較合理的。
減速器為該國外品牌公司的標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品,采用電機(jī)+限矩聯(lián)軸器+減速器+電機(jī)底座構(gòu)成驅(qū)動單元,減速器采用空心軸與斗輪底座構(gòu)成驅(qū)動單元,減速器采用空心軸與斗輪驅(qū)動軸直接套裝的鎖緊盤聯(lián)接方式,驅(qū)動單元座后部下設(shè)有鉸座用銷軸與斗輪機(jī)前臂鉸接,起到扭力臂的作用。
監(jiān)測及計算機(jī)結(jié)果表明,斗輪機(jī)構(gòu)工作時電機(jī)的工作電流在正常范圍內(nèi),銷軸的抗剪強(qiáng)度有5倍以上的安全系數(shù)。可是,銷軸3次都是突然被剪斷。這說明聯(lián)軸器承受不了實際工況的載荷,聯(lián)軸器與減速器輸入軸除正常扭矩外,還可能有其他載荷。
減速器上的電機(jī)底座聯(lián)接板(2片)位于減速器行星部位,與電機(jī)及減速器輸入線不在一個區(qū)域,因此電機(jī)底座需要設(shè)計成拐角形式,而且減速器底座比較高,結(jié)構(gòu)設(shè)計上電機(jī)底座在電機(jī)與減速器兩個區(qū)域的高度相差很大,形成“彎拐點(diǎn)”。因此此處電機(jī)座的剛度不夠,造成斗輪在取料作業(yè)時,由于反力矩對電機(jī)座的作用在此處有彎折作用,形成了對聯(lián)軸器的“彎折”,不能滿足聯(lián)軸器的安裝精度要求,導(dǎo)致發(fā)生斷軸事故。
彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷被剪斷,雖然對減速器起到了保護(hù)作用,但增大了設(shè)備的維護(hù)量,給生產(chǎn)造成了極大的影響。從對銷軸斷裂的情況分析,柱銷突然被剪斷,說明斗輪的取料工況有過載現(xiàn)象,安裝誤差也是造成聯(lián)軸器發(fā)熱使得柱銷軟化而被切斷的原因。
2 設(shè)計改進(jìn)
針對上述問題進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計,見圖1。
(1)對減速器的底座聯(lián)接方式進(jìn)行了改進(jìn),將減速器的底座位置改在與電機(jī)軸線同位,避免了電機(jī)底座的拐角形式設(shè)計。
(2)在設(shè)計電機(jī)底座時,對減速器高速軸側(cè)進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計,保證減速器,保證減速器支座的整體強(qiáng)度;
(3)將電機(jī)與減速器之間的聯(lián)軸器改用梅花彈性聯(lián)軸器,以降低裝配的同軸度的精度要求。
(4)改變減速器驅(qū)動單元反力矩的限制方式,利用減速器法蘭聯(lián)接孔安裝反力矩桿,并采用彈簧式限矩裝置固定力矩桿。
|