起重機常用卷軸器原理分析及維護范文

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摘要:通過對起重機設備常用幾類卷筒聯軸器工作原理進行分析，并提出了有針對性的檢查維護要求，為同類起重機的設計、使用和維護提供一定的指導。

關鍵詞:起重機;卷筒聯軸器;滾珠卷筒聯軸器;球鉸卷筒聯軸器;檢查維護要求

起重機設備安全運行要求高，特別在卷揚機構上更有足夠的設計安全裕量，其檢查更換內容也有著國家規范標準。以大減速形式為例(如圖1)，從電機、高速端齒輪聯軸器、制動輪、制動器、主卷減速機、低速同步聯軸器、卷筒聯軸器、卷筒、鋼絲繩、定滑輪組、動滑輪組、板鉤等，任何一設備或部位出現問題都會對卷揚機構造成影響，無法使用。但能造成重大安全事故的部位還是減速機低速輸出軸以后的部位，換句話說，主卷減速機低速軸以前的傳動鏈由于棘輪棘爪機構及低速同步聯軸器的存在，即使一側傳動鏈電機、高速聯軸器、高速齒軸發生故障，另一側傳動鏈也會拖動卷筒及板鉤橫梁正常工作，不會造成重大安全事故。而減速機低速輸出軸以后的部位(如卷筒聯軸器、鋼絲繩、板鉤片等)出現問題，就直接使傳動鏈斷開、板鉤橫梁傾斜，鋼罐傾翻、液態金屬翻出，釀成不可估量的重大安全事故。其中卷筒聯軸器是聯接減速機與卷筒的重要聯接備件，因此結構多樣性使其在日常維護管路上存在不少問題。本文就著重對起重機常用卷筒聯軸器結構特點及運行特點進行分析，并制定出合適的檢查維護標準。

1卷筒聯軸器類型及特點

卷筒聯軸器功用是將減速機的輸出力矩通過卷筒聯軸器傳遞給卷筒，使卷筒旋轉起升吊物。現起重機通常采用的卷筒聯軸器分為三種:齒輪聯接盤:齒輪聯接盤安裝在卷筒上，與減速機輸出齒軸嚙合。該聯接結構簡單，技術比較成熟，一般適用于小于80t的小型起重機;但齒面磨損檢查比較困難，易發生齒面磨損失效的安全事故;滾珠卷筒聯軸器:該聯接結構復雜，安全穩定，檢查方便，磨損量易判斷。同軸偏斜角度小于1．5°，安裝要求較高;球鉸式卷筒聯軸器:該由于采用球鉸方式，沒有滾珠磨損，其使用周期較長，其同軸偏斜角度達到3°－5°。但因其軸向定位約束不強，易出現軸向竄動。

2齒輪聯接盤

結構特點及工作原理:齒輪聯接盤的聯接方式與高速端齒輪聯軸器相似，都是內外齒嚙合。其傳遞扭矩的齒形為直齒，不能向鼓形齒一樣在軸向有一定的偏角。同時其位置在卷筒內側，與減速機位置接近，平時無法檢查確認齒面磨損情況。如圖2所示，減速機輸出齒軸1、齒輪聯接盤2、防塵蓋10。減速機5與卷筒4之間的距離很窄，齒輪聯接盤的日常檢查很難進行。更重要的是該部位無法進行油脂潤滑，在高溫粉塵環境下易加劇齒輪磨損，釀成事故。檢查維護方法:在卷揚機構中，無論起升還是下降，都是齒的一側嚙合受力;而大車、小車運行齒輪嚙合，是齒的兩側受力。所以，當齒面磨損時，大小車機構齒輪會產生間隙，沖擊聲響也較大，較容易發現;而卷揚機構齒面磨損量是無法確認與判斷的，運行中也不會有間隙及聲響傳出，檢查難度較大。因此齒輪聯接盤會在前期聲響振動很小的情況下，齒根突然折斷傳動鏈失效，造成吊物墜落。現階段最有效的辦法是由點檢人員定期將卷筒與減速機拆離，移動卷筒露出齒面進行檢查，確認齒面磨損情況，但此檢修工作量大，影響生產節奏。用戶設計出一種可移動式軸承座，通過調節絲桿與銅滑塊，可在線將卷筒定量移位，快速檢查齒輪聯接盤磨損情況。如圖3．

3球面滾珠卷筒聯軸器

結構特點及工作原理:球面滾珠卷筒聯軸器是在鼓形齒卷筒聯軸器基礎上發展的，用球面滾珠取代鼓形齒，既可傳遞驅動功率，又用滾子的球面與內外套形成接觸副構成的自動調位球面軸承傳遞徑向載荷。最大允許偏角為1．5度。球面滾子卷筒不能承受軸向載荷，卷筒工作時產生的軸向附加力必須始終由卷筒軸承座承受，因此，聯軸器安裝時必須保證定位準確，否則卷筒工作時產生的彈性水平位移會破壞聯軸器的軸向定位，造成聯接失效，甚至釀成嚴重事故。檢查維護方法:球面滾珠卷筒聯軸器中滾珠磨損量檢查相對比較清晰明了，檢查口訣:橫刻度調軸竄量，露一齊二最標準，縱刻度查磨損量，兩線對齊需更換;從圖4中可以看出:橫向刻度線有三條線，卷筒裝配到位后，要保證露出第一條刻度線、對齊第二條刻度線，這樣能保證滾珠軸向在聯軸器的中間位置，使滾珠在受到軸向載荷時有一定的竄動量，此刻度線位置由檢修裝配進行調整保證。縱向刻度線有三條線，要定期檢查確認，當中間刻度線與下部刻度線對齊時，說明滾珠或內外套徑向磨損量加大，需及時組織更換。

4球鉸式卷筒聯軸器

結構特點及工作原理:球鉸式卷筒聯軸器是一種新型的聯軸器，工作原理是利用球絞來支撐徑向力，用包容在球面之間的特殊鍵來傳遞扭矩。它最大特點是允許軸線偏斜角度大，一般可達3度，最大可達6度。大大降低了卷筒的安裝精度，在小車剛性較差的情況下也能安全使用。但球鉸式卷筒聯軸器同樣不能補償軸向位移，由于大小車啟動、制動產生的沖擊力會傳遞到減速機輸出軸上，對卷筒聯軸器軸向擋圈的緊固螺栓沖擊很大。因此，在卷筒球鉸式聯軸器上設計加裝了四個壓板螺栓及在卷筒尾部加焊了擋板，增加軸向定位強度及事故預防擋塊，如圖5所示。圖5壓板及檔板安裝示意圖檢查維護方法:球絞式卷筒聯軸器因沒有齒面或滾珠磨損，不存在磨損超標報廢。日常檢查中只要確認好卷筒聯軸器與卷筒聯接螺栓、卷筒聯軸器與減速機輸出軸壓板螺栓、卷筒聯軸器軸向檔圈緊固螺栓無松動缺失即可。球鉸式卷筒聯軸器雖然允許軸線偏斜角度大，但超出其最大值，還是會出現特殊鍵竄出頂軸向擋圈，使擋圈緊固螺栓松動脫落的情況。

5結語

從卷筒聯軸器的結構原理分析及檢查特點來看，無論那種聯軸器對裝配精度都有較高的要求，在裝配過程中，要保證減速機與卷筒間四個方向徑向擺動量及一個軸向竄量，用戶常采用可調整水位高度顯示計檢查徑向高度偏差;用基準線鉛錘法檢查徑向水平偏差;用刻度線法控制軸向竄量。總之，卷筒聯軸器作為重要安全部件，要首先控制好安裝裝配精度，再做好日常維護檢查管理，才能真正控制好卷筒聯軸器的可靠運行，杜絕重大安全事故的發生。

參考文獻

［1］起重機設計規范(GB/T3811－2008)［S］．北京:中國標準出版社，2008

［2］辛麗萍等．起重機卷筒聯軸器的應用［J］．機械管理開發，2008，4

作者：鄭君 單位：馬鋼股份公司一鋼軋總廠