快速導讀:鋼絲繩電動葫蘆、多功能提升機千斤頂

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電動葫蘆花鍵軸斷裂分析及改進

编辑:大力起重机械   浏览:2540   添加时间:2014-12-22 08:37:44

TV型電動葫蘆雖已列爲淘汰久草在线首页免费,但目前國內仍有數萬台在使用,解決Tv型鋼絲繩電動葫蘆花鍵軸的斷裂問題,具有一定現實意義。由于電葫蘆作業中需要經常頻繁地起動、制動和逆轉,使軸內産生較大的沖擊應力。同時軸內應力又隨載荷和時間而交替變化,産生不穩的交變沖擊應力。這樣使花鍵軸在花鍵部分的軸向與周向引起多處應力集中,所以該軸兩端的花鍵根部經常出現斷裂。有時新裝上的一根花鍵軸使用不到一個月就斷了。因此使用單位花鍵控聯接進行改進,效果良好。

一、花鍵軸受力與斷裂原因

花键轴改进前的结构如图1所示。左端通过刚性花键套与电动机轴相联。右端DE处装有内外花键的花键套,该花键套的外花键上装着制动摩擦片。花键轴C处是轴齿,通过与其相啮合的大齿轮传递运动和动力。電動葫蘆在吊载作业时,由于频繁地起升或制动,使在瞬间的加速度发生很大变化。在起升载荷时这种作用在轴上的冲击扭应力将达到很高,甚至会超过静应力的许多倍。当電動葫蘆吊重起升时,该轴AC段内受扭矩作用,至使应力集中严重的B处发生疲劳断裂。在起吊中突然制动时,即相当E点突然固定,这时冲击扭应力作用在CE段内,有可能使应力集中较严重的D处发生疲劳断裂。实际工作中经常断裂的部位恰好在B、D两处。但B处断裂的机会多于D处。

在結構上采用花鍵套這種剛性聯接,使運轉中不能補償相聯軸間的不同心,從而産生附加動載荷,在軸內引起附加應力,使軸內的動應力值進而加大到很高,這也是造成斷軸的重要原因。

再有花鍵處的熱處理工藝選擇不當也會造成花鍵軸的過早斷裂。一般工廠在對花鍵部熱處理(HB二350~400)時,常將熱處理過渡區設在花鍵收尾處(B處),這樣會使花鍵收尾處産生應力不勻及微小裂紋,故在動載荷作用下易發生斷裂。

二、改進方法

爲了解決花鍵軸的斷軸問題,各使用單位采取了不同的改進措施,如將花鍵套聯接改成輪胎式聯軸器或爪型彈性聯軸器等。在熱處理工藝上將花鍵部熱處理延伸到超過收尾部分,均收到了較好的效果。

圖2爲我廠改進後的結構。我們主要把花鍵軸兩端的花鍵部分改成了平鍵,而軸直徑及其它尺寸都不變。同時將鍵軸與圓軸過渡處的圓角半徑改爲R1.5,在工藝中特別加以保證。在該軸的左端與電動機軸連接處,由過去的花鍵套改爲齒輪聯軸節。這樣,在安裝電動機時便于對中,操作較方便。而且在運轉中,對兩軸的不同心能得到一定的自調補償作用。但齒輪聯軸節的內齒套外徑要小幹卷筒內的軸承孔直徑。右端安裝摩擦片的花鍵套,只把內孔花鍵相應的改成單鍵聯接,外部尺寸及結構不變。

经改进后,两年多使用至今没有一台发生过断轴现象。总之,针对该型号電動葫蘆原结构中的弱点,在保证所传递扭矩及在原结构尺寸允许的条件下,根据本单位的加工制造特点,因地制宜的采用不同的技术改进措施,来解决断轴问题,以保证電動葫蘆的正常使用。

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