行車大鉤傳動(dòng)軸斷裂分析

    漳電2號(hào)行車是原河南洛陽(yáng)礦山機(jī)器廠生產(chǎn)的75/20T×31.5 mJC15%型橋式起重機(jī)(行車)，1986年安裝投入使用。 

　2002-08-22，2號(hào)行車配合回裝發(fā)電機(jī)的汽輪機(jī)側(cè)下端蓋，在起重工指揮大鉤起升時(shí)(鋼絲繩仍在松弛狀態(tài))，發(fā)現(xiàn)大鉤升一下后向下滑落。行車司機(jī)將凸輪控制器打到上升高檔位無(wú)效，進(jìn)行緊急制動(dòng)無(wú)效，迅速切斷電源也無(wú)效，大鉤緩慢落在5號(hào)機(jī)6瓦邊緣上，大鉤滑輪組順勢(shì)落在6瓦上，滑輪組外殼掛到盤車進(jìn)油管上，僥幸未造成人身和設(shè)備事故。 

　事發(fā)后檢查發(fā)現(xiàn)，2號(hào)行車大鉤第2套抱閘與小減速機(jī)之間的傳動(dòng)軸斷裂，2套抱閘制動(dòng)均可靠，但對(duì)斷裂后的軸及減速機(jī)、滾筒、滑輪組、鉤不起作用，造成大鉤滑落。 

斷軸原因分析 
　(1) 曾有振動(dòng)史。2002-05-23，5號(hào)機(jī)組改造大修中，行車吊新低壓轉(zhuǎn)子(53 t)到6號(hào)機(jī)北側(cè)擴(kuò)建端向下降落時(shí)，司機(jī)感到行車振動(dòng)突然增大。落下轉(zhuǎn)子后，檢查發(fā)現(xiàn)大鉤南側(cè)抱閘(第2套)制動(dòng)輪很熱。空鉤上、下起落，發(fā)現(xiàn)南側(cè)抱閘振動(dòng)劇烈。檢查中發(fā)現(xiàn)大鉤小減速箱箱體西南角上方，有一與中分面平行的裂紋，事后更換了減速箱箱體。 
　(2) 斷裂處在大鉤小減速箱(高速軸)與第2套抱閘制動(dòng)輪間，小減速箱側(cè)的制動(dòng)輪孔內(nèi)，正是傳動(dòng)軸對(duì)輪鍵末端，是應(yīng)力集中點(diǎn)，也是最薄弱處。主鉤傳動(dòng)軸長(zhǎng)期受反、正扭轉(zhuǎn)力的作用，金屬疲勞，導(dǎo)致斷裂。 
　(3) 1992年，4號(hào)機(jī)大修中大鉤溜鉤后，加裝的第2套抱閘制動(dòng)輪，與原裝抱閘制動(dòng)輪相比，磨損較快且不均勻。分析原因?yàn)橹苿?dòng)輪材質(zhì)差，且使用頻繁，長(zhǎng)期與抱閘皮摩擦使制動(dòng)輪變成橢圓形，晃度增大。使用越頻繁，制動(dòng)器振動(dòng)越大，對(duì)上述應(yīng)力集中點(diǎn)造成影響也越大。 
　(4) 主鉤制動(dòng)器為TJ2- 300-3型常閉式抱閘制動(dòng)，高速度運(yùn)轉(zhuǎn)的載荷軸長(zhǎng)期受到急速制動(dòng)的沖擊，對(duì)上述應(yīng)力集中點(diǎn)的斷裂有一定影響。 
　(5) 斷軸金相檢驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)斷面的宏觀檢查可以得出，裂紋是以應(yīng)力集中的最大處，即鍵槽的根部為源的疲勞裂紋。斷軸面金相試驗(yàn)結(jié)果為回火索氏體，符合中碳鋼調(diào)質(zhì)處理后的金相組織要求。硬度測(cè)試結(jié)果未見(jiàn)異常，沖擊性能試驗(yàn)結(jié)果，符合45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)后的沖擊性能要求。  

改進(jìn)措施 

　(1) 鑒于目前對(duì)設(shè)施的日常檢查(操作前檢查、月檢查、年檢查)都是宏觀檢查，很難發(fā)現(xiàn)斷裂或隱患。因此，應(yīng)在行車大修期間對(duì)行車中的關(guān)鍵部件(傳動(dòng)軸、平衡梁、銷軸、鉤頸等)在完全解體后進(jìn)行無(wú)損探傷檢查，并將軸類檢查的重點(diǎn)放在軸肩、鍵槽等應(yīng)力集中的部位。 
　(2) 對(duì)2號(hào)行車，整體更換大鉤小減速箱，并進(jìn)行整車大修。 
　(3) 在鋼絲繩滾筒上加裝一套盤式剎車(抱閘)裝置，防止因傳動(dòng)軸系中發(fā)生軸斷裂或制動(dòng)器失效而導(dǎo)致的溜鉤。 
　(4) 將主鉤原TJ2- 300-3型常閉式抱閘制動(dòng)器，更換為YWZ4或YWZ5型液壓式制動(dòng)器，減少對(duì)高速度運(yùn)轉(zhuǎn)載荷軸急速剎車時(shí)的沖擊。 
　(5) 保證計(jì)劃?rùn)z修，堅(jiān)持對(duì)行車中的關(guān)鍵部件解體后進(jìn)行無(wú)損探傷檢查。