冶金桥式起重机主起升减速机联轴器偏差调整.pdf

山西冶金 S HANⅪME r A L L U RGY T o t a l 1 3 6 No ． 2， 2 01 2 文章编号 1 6 7 2 1 1 5 2 2 0 1 2 0 2 0 0 6 3 0 3 冶金桥式起重机主起升减速机联轴器偏差调整 刘保才 吉林建龙钢铁有限责任公司， 吉林吉林市1 3 2 1 0 4 摘要 介绍了冶金桥式起重机 天车 的结构形式以及天车在钢厂的作用， 分析了天车在作业过程中造成坠 包事故的原因及预防措施。并根据天车制造厂家的设计标准， 采用新的方法消除偏差； 同时针对发生的事故原 因制定了维护措施 ， 为天车今后的安全运行提供了保障。 关键词 冶金桥式起重机减速机联轴 器偏差 中图分类号 T H2 1 5 文 献标识码 B 收稿 日期 2 0 1 2 0 2 1 3 冶金桥式起重机是冶金企业最重要的大型生产 辅助设备之一， 它主要承担着对盛有液态铁水、 钢水 包的搬运工作。 按照国家标准⋯， 必须采用 8 级冶金 铸造桥式起重机来完成对盛有液态铁水、钢水包的 搬运工作， 才能保障安全生产， 稳定运行。 某炼钢厂 2 6 0 t 冶金桥式起 重机的主起升机构 的3台减速机都是采用品字形摆放的形式，一次减 速机 1台 ， 是底座式减速机 ； 二次减速机 2台 ， 是 三 支点减速机。 一、 二次减速机的连接方式为弧形齿套 筒联轴器连接。 此炼钢厂加料跨 1 号 、 2号 2 6 0 t 天车于 2 0 1 0 年 1 2月 7日正式投产运行 ，在 2 0 l 1 年 3月 3 0日 2 4 h内先后发生两起落包事故。 事故发生后 ， 经现场 检查发现主小车的主起升一、二次减速机联轴器脱 开， 因卷筒没有制动器， 吊着的铁水包便 自由下落 ， 确认这是造成事故的直接原因。随后厂设备处又组 织设备、 操作、 设备厂家等相关人员进行全面检查、 分析， 进一步查找联轴器脱开的原因。 相关人员在现 场检查、 测量 测量结果如表 1 后发现 ， 发生事故 的天车主起升一、二次减速机的联轴器端部挡盖螺 栓全部断裂， 联轴器脱开； 测量齿轮连接轴的水平、 垂直偏差严重超标 ， 超标达 4 0 ％以上 设计标准偏 差为 1 ．5 m it t ， 见表 1 。 在与设备厂家设计人员进一 步分析后确认 ， 偏差超标后天车在作业时， 旋转的联 轴器与齿轮连接轴之间便会产生轴向力，而且偏差 越大， 产生的轴向力也越大； 在此轴向力的作用下， 联轴器端部挡盖连接螺栓全部被拉断 ，因此判定造 作者简介 刘保才 1 9 6 2 一 ， 男， 吉林建龙钢铁有限责 任公司设备处机械技术室主任 ，从事设备技术管理工作 ， 工 程师。T e 1 1 3 0 1 6 8 8 8 7 0 0 ， E ma i l l b c _ j 1 1 2 6 ． c o rn 成联轴器脱开的主要原因是齿轮连接轴 出现较大的 偏差后， 使联轴器受到轴向力的作用。 表1 2台 发生故障的2 6 0 l 天车主起 升齿轮连接轴的测■数据 m i ll 水平偏差 垂直偏差 车号 东侧 西侧 东侧 西侧 1 号 1 ．6 0 ． 2 1 2 号 3 -7 3 O _ 3 5 0 ． 4 3 O _3 5 注 标准偏差为 1 ． 5 m m， 黑体数字均超标。 1 现状描述 1 2 0 1 0 年 3月 3 0日，此炼钢厂 2号天车吊着 的满包铁水包下落停止后，铁水包向东侧倾斜在半 空中。 上车检查 ， 主起升小车上的一次减速机与二次 减速机之间的东侧联轴器南面端盖的链接螺栓全部 被拉断， 联轴器轴套滑向二次减速机一侧 ， 一、 二次 减速机之间的连接轴完全脱开。之后检查其他各车 没有测量齿轮连接轴同轴度 ， 未见异常。 2 在处理完 2 号车故障后， 1 号天车吊着的满包 铁水刚行至转炉平台外面时又发生铁水包下落 ， 铁 水包向西侧倾斜落地。 检查主起升机构， 一次减速机 与二次减速机之间的西侧联轴器南面端盖的联接螺 栓全部被拉断，联轴器轴套滑向二次减速机一侧， 一 、二次减速机之间的连接轴完全脱开。 3 端盖连接螺栓为 8 ．8级， 断裂螺栓断 口为拉 断特征。 4 其他相关情况现状如下页表 2 所示。 2 断裂螺栓的强度试验 此炼钢厂委托上海华龙测试仪器有限公司为断 裂螺栓做拉力试验， 检验结果为4 条断裂螺栓样本断 裂拉力为 5 9 5 ～ 6 7 5 MP a ， 均低于 8 ． 8 8 0 0 MP a 的标 山西冶金 E n mi h y e j i n s x 1 2 6 ． c o rn 第 3 5卷 衷 2 其他相关情况现状 因素 是否完好 有无 异常 点检记录 近期无异常 作用在联轴器上 的外在 无 因素或外力 二次减速机制动器 无 卷筒安全制动器 无 减速机振动 、 漏油情况 空载启动和停止时震 动较大 ， 无明显漏油 减速机各轴是否有轴向 无 窜动迹象 电机与一次减速机之间 完好 的双制动器功能 主小车南北两侧点检维 无过道 、无检修平台 护情况 定级别 。 3 拆解测量 1号行车主起升 的一次减速机与二次减速机之 间西侧连接轴在水平方 向上和垂直方 向上分别有 2 ．2 in to和 1 ．6 5 m m的偏差， 均高于太原重工股份有 限公司行标 1 ． 5 m m 。东侧连接轴在水平方向上 和垂直方 向上分别有 1 ． 6 m m和 0 ． 2 m m 的偏差 ， 见 图 1 。 机连接轴 机连接轴 l 1 r _罡 _ _广 J A向 图 1 2 6 0 t 天车主起升一、 二次减速机联轴器示意图 4 主小车分体梁连接螺栓的预紧力检验 将扭矩设定为 7 6 0 N m 太重认可 ， 人工扳动 扭力扳手最远端扳把处 ， 用力扳动扭力扳手 ， 当听到 第一声 “ 哒” 声音时， 扳手螺栓帽没有转动， 正常。 检 验结果显示， 抽检 3 条螺栓全部符合要求。 5 螺栓受剪切力情况及连接板错位情况的检测 拆掉连接板下部螺栓螺帽， 用手抽动螺栓， 检测 是否容易抽出； 抽出螺栓后检查螺栓孔是否错位。 检 测结果为 抽检 3条螺栓 ， 其中下部 2条 、 中下板 1 条， 预紧力全部达到 7 6 0 N m； 拆卸 2 条螺栓 ， 其中 下部 1 条、 中下板 1 条， 都能轻松拿出； 手感螺栓孔 有错位， 因螺栓为 M 2 4 ， 孔为 4 2 5 1 ／1 1／ 1 ， 故错位大约 O ． 2 ～ 0 ． 3 mm， 小于 0 ． 5 mm。 符合安装要求 ， 螺栓连接没有问题。 6 原因分析 1 联轴器内齿轴套轴向窜动， 共认为是在轴向 力的作用下发生的。 2 轴向力的产生以及使之增大的原因之一是， 由 于一、二次减速机之间的联轴器为鼓型齿联轴器， 在 轴向上允许鼓型齿联轴器轴套有一定的窜动量， 以消 弱由于水平或轴向的微量偏差产生的微小轴向力， 因 此在减速机运转时， 轴套会在连接轴上在离心力和微 小轴向力的作用下沿轴向窜动。但经过实测后， 在水 平方向上有 2 ． 2 h i m和在垂直方 向上有 1 ． 6 5 ra i n的偏 差， 已严重超标， 因此在旋转时就会产生较大的轴向 力。 原因之二是， 主起升在启动和停止时产生的冲击、 震动可能会使偏差增大， 同时使轴向力更加增大。 3 一 、 二次减速机连接轴的偏差产生的主要途 径有设计、 制造、 运输和安装。 4 一次减速机为同步减速机， 两个输出轴中心 距不能调整 。 5 二次减速机设计为三支点固定形式的减速机 ， 此种减速机水平方向不能调整 ， 无法消除安装误差。 6 在水平或垂直偏差存在的情况下， 联轴器内 齿轴套会跟随减速机扭摆旋转， 在轴向力作用下 ， 内 齿轴套的端盖和连接轴外齿之间产生一个拉力， 使 得螺栓被拉断。 因为扭摆旋转 ， 使端盖受到变载轴向 力 ， 因此螺栓 断裂的过程为少量 、 逐步 、 连续 地被 拉断。 7 事故的直接原因 经现场查看和多方沟通了解 、 测量、 分析后 ， 认 定产生此次两起事故的直接原因是主起升一次减 速机与二次减速机之间的 1 号天车西侧、 2 号天车 东侧的联轴器轴套在轴向力的作用下，轴套端盖螺 栓被全部拉断 ， 联轴器轴套被推向二次减速机一侧 ， 使得同侧一、 二次减速机的连接轴全部脱开， 同侧二 次减速机、 卷筒在无任何约束的情况下失控 ， 使同侧 板钩 自由下落 。 而造成联轴器脱齿的直接原因是主起升一、 二 次减速机连接轴的偏差严重超标 。 8 维护措施 1 重新装配主小车连接梁， 提高其装配精度 ； 调整一、 二次减速机地脚高度， 找正齿轮连接轴的偏 2 0 1 2 年第 2 期 刘保才 冶金桥式起重机主起升减速机联轴器偏差调整 差 ， 恢复设计标准， 保障设备安全运行。调整恢复后 的偏差数据 如表 3 全部符合太重行标和设计标 准 1 ． 5 mi l 1 。 表 3 调整恢复后的偏差数据 m m 水平偏差 垂直偏差 车号 东侧 西侧 东侧 西侧 l 号 O ．8 5 1 ．0 4 0 ． 2 4 O ． 1 3 2 号 1 ． 0 O ．7 0 ． 2 5 0 ． 2 2 加设检修平台， 方便点检、 维护人员作业， 保 障设备能够及时得到维护。 3 在联轴器两端焊接挡板， 防止联轴器外套窜 动过量而脱齿。 4 定期检查联轴器的窜动量及连接轴的偏差是 否超标。 5 将联轴器挡板更换为 1 0 ． 9级防松螺栓 原 8 ． 8级 ， 并紧好螺栓。 6 加强点检维护工作， 确保联轴器状态良好。 9 使用效果 根据方案 ， 设备处组织相关人员于 2 0 1 1 年 4月 3 0日完成对 1 号 2 6 0 t 天车的调整。经过运行后未 见异常，随后陆续对其余 5台2 6 0 t 天车进行调整， 并于 2 0 1 1 年 6月 2 9日全部结束调整 ，运行至同年 9月 3 0日未发生异常。 参考文献 [ 1 ] I S 0 4 3 0 1 5 1 9 9 1 起重机械分级第 5 部分 桥式和门式起重 机 [ S ] ． 北京 中国标准出版社。 1 9 9 1 ． 编辑 胡玉香 上接第 2 9页 不高、场地空间有限而又需要较大 贮量的用户来说， 是比较好的选择。 4结语 封 闭抓斗式原料库是优 、缺点都 比较突出的一 种室内封闭式料库形式 ，虽然由于受主要工序 由人 工作业所限， 影响了它的自动化水平和系统输出能 力 ， 进而导致无法适用于更广泛的用户， 但由于其良 好的密闭性和环保性， 符合了国家对钢铁行业的日 益严格的环保要求， 能产生良好的经济效益、 社会效 益、 生态效益 ， 所 以在 目前还是有相 当大的市场生命 力 ， 在今后 的生产中仍有存在的价值 ， 值得我们对其 继续深入研究。 编辑 胡玉香 Ap p l i c a t i o n o f Cl o s e Ra w M a t e r i a l W a r e h o u s e wi t h Tr a n s p o r t e r Gr a b Cr a n e i n I r o n a n d S t e e l W o r k s LU Zhi c h o ng MC C C a p i t a l E n g i n e e r i n gR e s e a r c h I n c o r p o r a t i o n L i m i t e d ， R a w Ma t e r i al H a n d l i n g D i v i s i o n ， B e i j i n g 1 0 0 1 7 6 ， C h i n a A b s t r a c t T h i s a r t i c l e i n t r o d u c e s t h e t e c h n o l o gi c a l p r o c e s s o f c l o s e r a w ma t e ri al w a r e h o u s e w i t h t r an s p o r t e r g r a b c r a n e ，a n d f o c u s e s O ff i t s s t r u c t u r e f o r m a n d s y s t e m c o n fi g u r a t i o n ．T h e p a p e r an aly z e s t h e f e a t u r e an d a p p r o p ria t e u s e r o f c l o s e r a w ma t e ria l wa r e h o u s e c o mp a r i n g w i t h o p e n ma t e ri a l y a r d ， a n d d i s c u s s e s i t s p r o s p e c t s ． K e y wor ds e n v i r o n me nt p r o t e c tio n， pr o c e s s p rin c i pl e ，s y s t e m c o n figu r a t i o n ，a pp r o p ria t e s c o pe