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剪板机刀片电机断轴缘由剖析与改进?

文章出处: 人气:发表时间:2020-03-19

机轴截面频繁发生应力方向及大小的稳定,且皮带启动时为重载,极易形成部分应力超出材质的屈服极限,一旦,轴截面出现宏大裂纹俄们剖析,因应力集中的缘由,在变径处出现宏大裂纹),在如此频繁变动的重载应力下,宏大裂纹迅速扩充。同时,因为是试车阶段,只管皮带总运转工夫较短。

 

2、电机轴肩处在加工时留意圆滑过渡倒角,并严厉按制作工艺对电机轴停止调质解决,增强综合机槭功能。

1、从轴断裂截面处剖析,发如今断裂的轴肩过渡部位为直角,根本没有圆滑过渡,极易形成应力集中。如下图扭矩受力剖析图,轴径Φ80过渡至Φ75,图2为直角过渡,图3为R5圆角过渡,在接受相反扭矩载荷下,可能看出直角部位因截面状态忽然扭转,形成应力集中,而圆角平滑过渡就可避免应力集中。

1、取消液力耦合器,保留电机软启动,改成联轴器与减速机直连的衔接模式。

 

剪板机刀片电机轴加工工艺、轴材质等方面,对产生缘由停止了剖析,同时,对在如此短的工夫内出现断轴现象停止彻底剖析并提出了改进措施。

3#、4#剪板机刀片设施配置相反,电机轴断裂部位相反,断裂截面状态相似,剖析轴断裂截面外观。

为什么会在运转工夫很短的情况下出现电机轴断裂,咱们从皮带的传动构造上停止了剖析。

但频繁启停的次数远远大于系统失常运转的启停次数形成裂纹扩充加剧。

 

 

某公司剪板机刀片电机在试运转时期失常运转130多小时后出现了延续两次断轴缺点,本文具体引见了剪板机刀片电机断轴缘由剖析并寻求处理解决计划,取得了较好的效果。

因为电机功率超过150千瓦,按常规,设计院设计人员抉择的启动模式为降压启动欹启动),加速工夫被设定为16~20s。而皮带制作厂家也依照《运输机械设计选型手册》配置了液力耦合器,为限矩型液耦,也具备延时缓慢启动性能,见图4。电机经过液力耦合器带动减速机驱动剪板机刀片运转,在电机受电后,缓慢启动,经20s后达到额定转速,负载加速力矩逐渐增大,同时电机轴受耦合器的反向扭矩逐渐增大,导致电机与耦合器之间轴段在较长工夫存在加速过程,又因为耦合器输入轴与输出轴间依托光滑油驱动,相对静止之间存在滞后,形成在软启动器与液耦启动达到额定转速的过程中,因为电机加速与液耦滞后的作用互相影响,形成电

年9月份,输煤系统3#皮带与4#剪板机刀片在失常运转时电机轴相继断裂,轴材质为45#钢,断裂处为轴径Φ80过渡至Φ75的轴肩截面。

 

如图1,轴2B3断裂截面较为润滑,其他1/3截面较为毛糙,依据截面外观初步判别,是加工缘由,在断裂处轴径Φ80过渡至Φ75的轴肩截面)存在应力集中变径处同样锋利),运行过程中因应力集中产生宏大裂纹,裂纹逐步加深,构成约占轴截面2/3的润滑面,毛糙面是裂纹扩充达到2/3左右界面后,剩余面积接受载荷超过材质屈服极限而瞬间撕裂毁坏形成。

输煤系统所用3#、4#剪板机刀片保送才能1/h,采用电机驱动液力耦合器减速机,减速机驱动皮带,工况为间歇运转,依据锅炉系统须要每班上煤工夫约2~3h,详细配置如下表1。

 

 

 

 

 

改进计划

2、从电机轴制作材质上看,电机轴材质为45#钢,轴径Φ75mm,经过检测轴的外表硬度,硬度值为2HBS左右,硬度值偏低,普通调质解决后的45#钢外表硬度普通都达到25HRC左右,经查询设施材料及讯问厂家发现轴未通过热解决。45#钢热解决前抗拉强度≥600MPa,屈服强度≥355MPa;而通过调质解决可能获得较高的强度和韧性等综合机械功能,轴径为Φ75mm的45#钢经850℃淬火+550℃回火调质解决后,其抗拉强度≥700MPa,屈服强度≥450MPa。

通过改进解决后,3#、4#剪板机刀片运转一年,情况稳固,再未出现断轴缺点。

3、小结:重负载运转电机轴,因为在轴径Φ80过渡至Φ75的轴肩截面存在加工形成的应力集中,运转中出现宏大裂纹,受电机软启动与液力耦合器延时滞后作用互相叠加,且电机轴质45#钢)未停止调质解决,因应力集中而形成的裂纹逐渐扩充,当裂纹扩充水平达到截面的约2/3处,剩余面积接受载荷超过材质屈服极限强度而瞬间撕裂毁坏,形成断轴。

 

 

 

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