廣州港新沙煤礦系統(tǒng)的1臺(tái)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(jì)人員一起研究，對(duì)其驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)采用機(jī)械式傳動(dòng)方式，驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)單元，減速器采用空心軸與斗輪底座構(gòu)成驅(qū)動(dòng)單元，減速器采用空心軸與斗輪驅(qū)動(dòng)軸直接套裝的鎖緊盤聯(lián)接方式，驅(qū)動(dòng)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(cè)及計(jì)算機(jī)結(jié)果表明，斗輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)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(shí)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(gè)區(qū)域，因此電機(jī)底座需要設(shè)計(jì)成拐角形式，而且減速器底座比較高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上電機(jī)底座在電機(jī)與減速器兩個(gè)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(shí)，由于反力矩對(duì)電機(jī)座的作用在此處有彎折作用，形成了對(duì)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(duì)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(duì)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(jì)改進(jìn)
針對(duì)上述問題進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，見圖1。
（1）對(duì)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(jì)。
（2）在設(shè)計(jì)電機(jī)底座時(shí)，對(duì)減速器高速軸側(cè)進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)，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(dòng)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。
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