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皮带输送机硬性连接致使减速机损坏的原因分析与改进
发布时间：2013-08-13 08:07 来源：未知
青海盐湖集团钾肥公司生产车间中，有一条长273米的皮带输送机，这条输送装置地处咽喉部位，是单线供料，共驱动装置一直使用减速机，通过硬性连接来进行驱动。自从公司力求达标达产以来，由于生产任务的加大，其减速机高速轴就一直存在着故障多，两端轴承寿命短、易碎的问题，然而高速轴轴承损坏，就会使全线�；�。据统计1年当中就因高速轴问题导致非计划�；纳璞甘鹿�5起，占皮带输送机非计划�；艽问�50%。
为了解决这个问题，做了多方面的工作，包括使用抗磨脂减轻磨损；选用高质量的轴承；更换特殊材质的高速轴；在硬性连轴器连接孔中选用有韧性、散热性能好的橡胶棒来进行连接。虽然做了这么多有针对性的工作，但效果却不太理想，高速轴轴承散架的现象仍然时有发生。
1、减速机高速轴轴承的散架和原因分析
在实际生产中，减速机高速轴轴承易损、碎，针对设备的实际情况进行了细致深入的分析，就使用硬性联轴器进行以下分析。图1为减速机高速轴与传动电机的连接示意图。
1.1 高速度产生热量无法释放
在电机带动减速机高速轴以较高的速度运转，由于在安装过程中无法使其完全同心，所以会产生扭振，从而加大了高速轴两端轴承珠子与轴承架的摩擦力，就会产生较多的热量。
1.2摩擦产生较大的热量
在电机与减速机连接中，由于装配时轴与连轴器不能密切配合，间隙摩擦中产生热量。
1.3硬性连接产生振动导致电机发热从而影响高速轴
硬性连接产生振动导致电机发热，通过联轴器热量传导至高速轴，使高速轴轴承在高温下运转，以至缩短轴承使用寿命。
1.4产生振动原因
1)建筑地基及机械基础松动或刚性太差导致颤动；
2)轴承质量因素l
3)联轴器的加工误差过大或联轴器与轴的装配质量较差（造成联轴器偏心或端面摆动）；
4)轴系的对中不良；
5)机械上有关部位的热胀余地不足，使轴及轴承产生变形。
1.5产生振动的主要原因分析
1)轴承转子旋转是轴心轨迹变化
轴承转子的平衡精度无论多么高，总有一定的不平衡量，即转子总存在质量偏心。在旋转时便要产生离心力，使转子轴心的运动按周向某一轨迹旋转，而不能固定于一点参见图1。
如图1所示，O点为轴心在轴承中稳定运行时的轴心位置。由于存在质量偏心，转子的轴心位置不可能固定于O点，而是移到0′点并绕O点作圆周运动，其运动轨迹即称为轴心轨迹。转子在旋转时的实际状态是：它既绕自身的轴心O′旋转（自转），又绕O点旋转（公转），其旋转角速度同为W。即自转一周，公转也为一周。所以，实际状态下的O点是不存在的，它是轴心轨迹的假象中心点。
2、装配使用硬性联轴器的缺点
1)使用过程中发现一部分联轴器在现有加工条件下，加工精度达不到要求。其中内孔与轴的配合的过盈无法达到(0.8～1.5)‰的轴径。
2)联轴器套装在轴上后，其径向圆跳动和端面圆跳动误差大于要求范围(0.03mm以下)。
3)在高速轴端锥形面配合时，内孔与轴的接触面积无法保证大于75%。
4)联轴器连接插销由于剪切力量大，更换插销频繁。
5)易产生较大振动而损坏高速轴轴承及使电机发热过大造成烧毁电机。
6)轴系找中困难。
7)使用硬性联轴器无法降低传递扭矩的能力。
3、对减速机高速轴与电机连接的改进
通过细致深入的分析，结合多年来的设备管理、技改经验，认为导致减速机高速轴轴承碎的根本原因是采用的硬性连接无法达到工艺使用要求。所以必须对硬性连接进行改造，才能从根本上解决问题。
综合以上的所有因素，结合实际使用经验，决定采用一个使用寿命长、安装方便、能够达到工艺使用要求、成本低的联轴器。
3.1 结构特点和工作原理
该连接器YOX型液力偶合器，主要由主动部分和被动部分组成。主动部分包括后辅室、前半联轴节、后半联轴节、弹性块、泵轮和外壳。从动部分主要包括轴和涡轮。主动部分与电机连接，被动部分与减速机高速轴连接。
原动机的扭矩，通过偶合器中的工作液体来传递，泵轮将原动机的机械能转变为工作液体的动能，涡轮又将工作液体的动能转变为机械能。通过输出轴驱动负载，泵轮和涡轮之间没有机械联系。
3.2安装与使用维护
3.2.1 安装
1)电机与减速机之间留足够安装偶合器的空间位置。
2)将键分别装入电机和减速机高速轴上的键槽中并在轴上涂润滑油。
3)将电机与偶合器的半联轴节联接，保证轴向间隙为2～4mm。
4)电机轴与减速机高速轴同心度径向误差为≤0. 3mm，角误差≤40’，可用垫片或弹性板调整。
5)对减速机高速轴为1 10锥度，安装时，请用随偶合器佩带的专用密封件固定螺母来固定，以防漏油。
注意事项：安装时不允许用压板、铁锤敲打，也不允许热装，以免损坏元件和密封。
3.2.2 使用和维护
1)传动方向。液力偶合器在正反方向都能转动，当安装完毕，第一次试车，必须检查偶合器是否符合要求的旋转方向。
2)当电机达到额定转速时，减速机必须开始运转，若减速机不动，必须马上�；觳楦涸厥欠裼兄贫窒�。
3)运转时，不允许偶合器有渗漏。
4)连续运转时，工作油温不超过90℃
5)运转3000小时后，对工作油进行老化检查，若油已老化，则需换油。
6)不得频繁启动，以防工作油超温．
4、改用液力偶合器的优点
1)提高了电机的启动能力，能平稳地启动减速机．
2)在使用过程中，隔离了振动，缓和了冲击．
3)可以防护传动系统动力过载，偶合器泵轮和涡轮之间没有机械联系，转矩是通过油来传递的，是一种柔性和有滑差的传动。
4)在电机转速恒定下可以无级调节减速机的转速，与传统的硬性连接相比可以大量节省电能。
5)可方便实现离合。
6)工作可靠，使用寿命长。
7)降低了因故障产生的停机率。
8)节约了成本。
5、改进前后年经济效益对比见表1
6、实际采用效果
1997年改进安装开车正常后，对使用电机、减速机及其外部进行检查，发现原有的振动大、高速轴跳动等因素已完全排除，减速机运行平稳。2001年更换偶合器时，对整个传动系统进行了细致拆检，结果发现电机轴及轴承完好，减速机高速轴及轴承几乎没有磨损，改进获得了很大成功。
