起重機起升機構(gòu)減速箱失效分析

周 靖，武曉波

（上海振華重工（集團）股份有限公司，上海 200125）

在日常工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中，起重機是非常重要的大型工程機械，在車間、倉庫、碼頭、建筑工地、料場等重型施工作業(yè)場地有著非常廣泛的應(yīng)用。而起重機減速箱的質(zhì)量直接關(guān)乎起重機的使用壽命和工作效率。所以，增強起重機減速箱的耐用度，提高起重機減速箱的性能參數(shù)，對于提高起重機的可靠性和安全性具有重要意義。

1 起重機減速箱工作失效的原因

在起重機的實際生產(chǎn)安裝中，減速箱通常采用閉式齒輪轉(zhuǎn)動的形式進(jìn)行組裝，齒輪會被安裝在環(huán)境密封的箱體內(nèi)部，這樣不僅具有較好潤滑性，而且不會受到工作環(huán)境中灰塵和氣體的腐蝕侵害，以達(dá)到延長起重機減速箱的使用壽命的目的。但作為重型機械，起重機的長期生產(chǎn)經(jīng)營過程中，減速箱在運行時還是會出現(xiàn)工作失效情況。在一般生產(chǎn)狀況下，我們將起重機減速箱失效的原因歸結(jié)于以下幾個方面。

1.1 減速箱齒輪疲勞損壞

在減速箱持續(xù)工作過程中，由于齒輪在不停地轉(zhuǎn)動磨損，隨著工作時間的推移，起重機減速箱肯定會因過度疲勞而損壞，使齒輪的轉(zhuǎn)動質(zhì)量受到直接影響。如果施工單位對起重機減速箱不能進(jìn)行及時的維護(hù)和保養(yǎng)，齒輪齒面會產(chǎn)生凹凸不平的凹槽，從而使起重機工作時產(chǎn)生的噪聲、振動越來越明顯，最終造成齒輪徹底喪失工作能力，無法進(jìn)行傳動，導(dǎo)致起重機減速箱失效，容易給生產(chǎn)經(jīng)營造成極其嚴(yán)重的后果。

1.2 減速箱軸承磨損

在起重機減速箱的運行過程中，滾動軸承起到支撐齒輪軸的作用。在工作過程中軸承也難免會出現(xiàn)磨損情況，導(dǎo)致起重機減速箱出現(xiàn)工作失效的情況。軸承出現(xiàn)磨損問題和其制造材料、生產(chǎn)加工工藝、裝配安裝水平、缺乏潤滑和水滲入軸承及日常保養(yǎng)等都有很大關(guān)系。在軸承承載負(fù)荷過大的工作狀態(tài)下，軸承磨損的程度會不斷增加，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本大大提高。一般情況下，軸承磨損包括腐蝕、膠合和保持架損壞等幾個部分。所以，在進(jìn)行軸承的安裝配置過程中，必須嚴(yán)格按照規(guī)章說明要求進(jìn)行操作。在起重機正常工作前一定要注重起重機減速箱的調(diào)試運行，實現(xiàn)軸承磨損程度的有效監(jiān)控管理。

1.3 減速箱齒輪折損問題

減速箱的齒輪出現(xiàn)折損問題主要原因是齒輪在生產(chǎn)安裝時由于生產(chǎn)工人的操作不當(dāng)、工作后保養(yǎng)不及時及齒輪出廠加工存在誤差等情況，導(dǎo)致起重機無法正常工作，生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。一般情況下，減速箱齒輪損害導(dǎo)致的起重機減速箱失效有2種情況：①齒輪在出廠加工和在工作現(xiàn)場安裝時操作不當(dāng)引起的工作失效，比如齒輪和軸承的中心線沒有匹配重合；②另一種是由于長期高強度工作對齒面造成損傷，致使齒輪之間的磨損逐漸累積，嚴(yán)重時會導(dǎo)致齒輪直接折斷。所以，廠家在進(jìn)行減速箱齒輪的設(shè)計時，應(yīng)對起重器的生產(chǎn)工作的環(huán)境和場地進(jìn)行全面了解和分析，選取最適合的制造材料，并要求施工方在日常加強檢修和保養(yǎng)，從而有效避免起重機安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。

1.4 減速箱部件漏油

在起重機減速箱的工作失效問題中，減速箱部件漏油是最常見的現(xiàn)象。這類問題出現(xiàn)的部位主要有減速箱的合箱面、減速箱油窗、減速箱箱體底部與放油控和主動軸與從動軸兩端軸承等區(qū)域，使起重機的工作效率受到非常大的影響。

1.5 起重箱高速軸斷裂

在起重機生產(chǎn)過程中，如果減速箱的高速軸與電動機之間的聯(lián)軸器出現(xiàn)失效的狀況，起重機的起升機構(gòu)會瞬間失去起升動力，致使減速箱會因為重物高速落地出現(xiàn)快速反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。如果重物的起升高度較高，重物落地時會帶動高速軸產(chǎn)生非常大的速度，最終極易引起高速軸斷裂，導(dǎo)致起重機減速箱工作失效問題發(fā)生，給企業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重經(jīng)濟損失的同時，還為在場的施工人員帶來非常大的安全隱患。

2 起重機減速箱失效的具體分析

在正常工作情況下，導(dǎo)致起重機減速箱發(fā)生高速軸斷裂情況的影響因素有施工現(xiàn)場環(huán)境與工況、起重機自身產(chǎn)生的震動過大和轉(zhuǎn)速過快等。在起重機的安裝設(shè)計構(gòu)造中，起重機內(nèi)部左端連接著電機，右端安裝連接有制動器。所以，在起重機工作時一旦減速箱失效，在制動器的作用下，起重機減速箱會因為高速軸在運行過程中，受到程度非常大的磨損甚至斷裂，導(dǎo)致減速箱高速軸的損壞給企業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成極大的生產(chǎn)安全隱患。

我們整合了現(xiàn)實存在相關(guān)案例，對起重機的起升機構(gòu)聯(lián)軸器脫落造成的減速箱高速軸斷裂的安全事故進(jìn)行整理分析，對不同工況、不同強度的高速軸斷裂起引起的重機減速箱失效問題給企業(yè)生產(chǎn)工作帶來的影響程度作以了解和總結(jié)。比如，某造船廠的曾經(jīng)使用單臂架型門座起重機，起重機的主要構(gòu)成部分有起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)及運行機構(gòu)等等。起重、起升機構(gòu)又分為主、副兩套起升機構(gòu)。在正常工作情況下，主起升機構(gòu)運行時，電機通過聯(lián)軸器將動力傳給減速箱，由于這套減速箱的高速軸的兩端都安裝配置有制動器，所以，減速箱帶動起升卷筒，以實現(xiàn)貨物的升降操作的工作目的。起重機減速箱高速軸的轉(zhuǎn)速一般是根據(jù)起升機構(gòu)所能承載的貨物重量、貨物提升速度、貨物需要起升的高度、起升滑輪組的承載倍率和電動機正常工作的功率等因素來計算得出，再結(jié)合相關(guān)工況的應(yīng)變量，從而推算出起重機的制動力矩與高速軸承載應(yīng)力的關(guān)系。由上述條件綜合分析，可以了解減速箱在起升機構(gòu)中的綜合受力情況，最終得到造成起重機減速箱失效的原因是減速箱高速軸斷裂的結(jié)論。

3 結(jié)束語

在實際日常生產(chǎn)過程中，起重機的工作效率和性能參數(shù)主要由起重機減速箱的設(shè)計、承載能力和在施工時的裝配、使用規(guī)范等因素直接影響。所以，不論是生產(chǎn)廠家，還是施工單位，都必須對造成重機減速箱工作失效的原因給予高度重視，并注重機械的日常維護(hù)和保養(yǎng)，以提高起重機生產(chǎn)工作時的安全性和可靠性，延長機械作業(yè)壽命，在保證施工安全規(guī)范進(jìn)行的同時，促進(jìn)重型機械企業(yè)經(jīng)濟效益穩(wěn)步增長。

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