彈性柱銷聯(lián)軸器失效分析與日常檢查維保要領

浮法玻璃制造屬于連續(xù)不間斷生產(chǎn)，原燃材料的持續(xù)穩(wěn)定供應和機械設備的可靠運轉(zhuǎn)是浮法玻璃生產(chǎn)的首要條件。其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常都會對玻璃生產(chǎn)的產(chǎn)質(zhì)量造成影響，甚至會造成生產(chǎn)和安全事故。原燃材料的輸送普遍采用皮帶輸送機進行運輸，皮帶輸送機的運行可靠性和日常檢查維保就顯得尤為重要。本文對皮帶輸送機用彈性柱銷聯(lián)軸器的失效原因進行分析，并對日常檢查維保要領進行探討。1、技術背景某浮法玻璃生產(chǎn)線設計熔化量為700t/d，為其供應配合料的皮帶輸送機為連續(xù)運轉(zhuǎn)設備，持續(xù)為該生產(chǎn)線供應配合料，一天分三個班次，根據(jù)料倉料位情況，每班次停車一次，每次停車時間約1h。即每次對皮帶機的維保時間只有1h，所有的檢查和維保項目需要在1h內(nèi)完成。需要做較大檢修或維保時，必須分多次實施才能保證配合料的持續(xù)供應，否則就會有斷料風險，對生產(chǎn)造成重大影響。（1）皮帶輸送機的設備配置與運行工況該生產(chǎn)線配送的皮帶輸送機配置電機額定功率37kW，電機轉(zhuǎn)速n＝1480r/min，配套減速機速比i＝35.08，驅(qū)動滾筒尺寸為φ550mm×1150mm，減速機與驅(qū)動滾筒通過一套HL型彈性柱銷聯(lián)軸器連接，彈性柱銷材質(zhì)為尼龍，經(jīng)測量，皮帶輸送機在滿載時，電機最大電流為39A，電壓402V，電機功率因數(shù)0.86。皮帶輸送機配置有逆止器，防止意外停車時皮帶反向運轉(zhuǎn)引發(fā)其他事故。逆止器內(nèi)置在減速機二級齒輪軸內(nèi)。（2）校核彈性柱銷聯(lián)軸器強度HL型彈性聯(lián)軸器結(jié)構形式和關鍵尺寸如圖1所示。圖1HL型彈性聯(lián)軸器結(jié)構形式和關鍵尺寸由圖1可知，彈性柱銷聯(lián)軸器由直徑d＝45mm的尼龍柱銷均布在直徑D＝240mm的圓周上。對于每個尼龍柱銷進行分析，經(jīng)查閱機械設計手冊，即3個尼龍柱銷就能滿足該皮帶機在滿負荷運行時的受力，而實際工作時，該聯(lián)軸器配置有12個尼龍柱銷，其安全系數(shù)約為4.8倍，完全能滿足設備的長期安全穩(wěn)定運行要求。（3）實際運行狀況在實際生產(chǎn)運行過程中，經(jīng)常會收到皮帶輸送機彈性柱銷聯(lián)軸器的尼龍柱銷斷裂導致皮帶機停運的事故報告。報告中所述各尼龍柱銷外徑有不同程度磨損，但磨損量都較小，所有尼龍柱銷全部是受力過大直接剪斷。2、原因分析（1）尼龍柱銷無法全部拆出時，各尼龍柱銷的受力情況與原因分析日常巡檢和保養(yǎng)時，發(fā)現(xiàn)有部分尼龍柱銷出現(xiàn)磨損現(xiàn)象后，維保人員可能只是對該部分進行了更換，導致各尼龍柱銷始終不能確保全部處于相同的受力狀態(tài)，始終只有部分在受力，而部分一直處于松弛狀態(tài)。且日常停車檢查時，彈性柱銷聯(lián)軸器仍在承受部分扭矩時，始終受力的尼龍柱銷拆出檢查比較困難，處于松弛狀態(tài)的尼龍柱銷容易拆卸，檢查自然也是狀態(tài)比較好，這就容易導致檢查維保人員誤解為未出現(xiàn)磨損現(xiàn)象的假象。（2）尼龍柱銷出現(xiàn)部分受力現(xiàn)象時存在的風險隱患由彈性柱銷強度校核可知，當所有尼龍柱銷受力均勻時，其安全系數(shù)為4.8倍，只要超過3個尼龍柱銷同時受力時，就能承受最大載荷時受力。但在實際運行過程中，無法確保所有尼龍柱銷全部都受力均勻。當尼龍柱銷出現(xiàn)不均勻磨損或聯(lián)軸器柱銷孔也存在不均勻磨損時，其同時受力的尼龍柱銷數(shù)量就會小于設計數(shù)量12個。當同時受力數(shù)量小到一定程度時，或當皮帶機帶載啟動、運行時突然有其它外力瞬時作用，導致聯(lián)軸器扭矩受到?jīng)_擊載荷，扭矩瞬時大于滿載時的最大扭矩，就容易導致當時帶載的部分尼龍柱銷出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，另一部分平時處于松弛狀態(tài)的尼龍柱銷自動開始受力帶載，設備也能正常穩(wěn)定運行。從外觀上仍然看不出任何異常，但此時實際設備安全系數(shù)已大幅降低。當再次循環(huán)出現(xiàn)上述狀況后，就有可能導致剩余尼龍柱銷出現(xiàn)突然斷裂，發(fā)生聯(lián)軸器失效、設備停運的事故。（3）事故分析和緊急處置案例熔化量700t/d生產(chǎn)線配合料輸送皮帶某天在正常運行時，突然出現(xiàn)聯(lián)軸器尼龍柱銷斷裂事故。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，一共12個尼龍柱銷全部斷裂，從外觀上看，各尼龍柱銷新舊程度不一致，外徑均有不同程度磨損，但磨損量都比較小，從斷面分析可知，舊尼龍柱銷斷面比較陳舊，新尼龍柱銷斷面較新。分析可知，在事故發(fā)生前設備運行時主要靠幾個新的尼龍柱銷受力，舊的尼龍柱銷在之前就已經(jīng)斷裂失效。且聯(lián)軸器各柱銷孔也有不同程度磨損，導致尼龍柱銷裝配松緊程度不一致，屬于典型的尼龍柱銷受力不均勻所致。3、改進措施與維保要領為確保該彈性聯(lián)軸器的運行可靠性，結(jié)合以上分析，在日常維保與檢修時，為避免出現(xiàn)尼龍柱銷全部斷裂時事故發(fā)生，需做好以下幾點：（1）加強減速機機架和驅(qū)動滾筒機架的剛度，加強設備安裝時聯(lián)軸器軸線的同軸度，盡量減少設備載重運行時聯(lián)軸器兩邊軸向和徑向位移，從而減少聯(lián)軸器運行時尼龍柱銷和柱銷孔的磨損；（2）聯(lián)軸器出廠時安裝前，要詳細檢查聯(lián)軸器兩端各柱銷孔是否一一對應，一般在聯(lián)軸器外圓處都做有對應標識，一定要按照標識進行安裝；（3）日常運行時，多加強檢查，每次檢查時，一定要確保所有尼龍柱銷的磨損情況全部都檢查到位，不可因部分尼龍柱銷不好拆卸就不檢查；（4）當出現(xiàn)部分尼龍柱銷磨損時，盡量將所有尼龍柱銷全部進行更換，以確保各尼龍柱銷的尺寸和性能保持一致；（5）定期檢查聯(lián)軸器柱銷孔的磨損情況，當檢查出現(xiàn)有部分柱銷孔出現(xiàn)磨損后，盡量更換整套聯(lián)軸器，確保彈性聯(lián)軸器的尺寸和技術性能；（6）制定詳細的設備維保標準，加強維保人員的規(guī)范作業(yè)和執(zhí)行力，不能因維保人員對設備的認知不同而出現(xiàn)不同的維保方式和標準?？傊?，彈性柱銷聯(lián)軸器安全穩(wěn)定運行的核心是確保各尼龍柱銷受力均勻，不得出現(xiàn)部分尼龍柱銷有過載現(xiàn)象。4、結(jié)語浮法玻璃的持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)主要取決于設備的穩(wěn)定高效運行