礦用提升絞車（chē）主軸斷裂原因（yīn）分析與預防措施-螺紋加工機床網-數控（kòng）機床市場網

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礦用提（tí）升絞車主軸斷裂原因分析與預防措（cuò）施

2017-5-3 來源：新巴（bā）爾虎右旗（qí）榮達礦業有限責（zé）任公司作者：王奇（qí）

摘要：針對礦用提（tí）升絞車在頻繁的礦井工作過程中主軸極易出現斷裂造成安全事故的問題，對（duì）提升絞車的核心部位主軸進行了受力分析（xī），找出了斷裂的主要原因———疲勞斷裂，並針對這一情況提出了6條預防措施，以確保提（tí）升絞車的安全使用和礦井的高效（xiào）運（yùn）行。

關鍵詞：礦用絞（jiǎo）車（chē）；主軸；斷（duàn）裂原因；措施

0.引言

礦用提升絞車在礦場施工中具有重要作用。在礦井生（shēng）產中需要（yào）頻繁地利用提升絞車升降人員、提升礦（kuàng）物產品，因此對（duì）提升絞車的性能要求較高。主軸作為提（tí）升絞車的主（zhǔ）要工作構（gòu）件，在使用過程中極易出現斷裂的情況，造成生產安全事故，影響礦井生產的經濟效益，故亟需對其斷裂原因進行分析並提出（chū）相關預防措施。

1.主（zhǔ）軸受力狀況分析

礦用提升絞車（chē）的關鍵部位是主軸，主軸承受提升絞車在工作過程中的主要載荷。卷筒、離合器、齒輪等主要運動部件都與主軸相依（yī）托，這些部件運動狀況直接決定整個（gè）提升絞車的安全性，影響其工作效率。因此需要對主軸的受力進行分析，保證其工作過程中在外部載荷的作用下依然能夠安全高效工作，並具有一定期限的使用壽命。

2.主軸斷裂原（yuán）因分析

根據相關主軸斷裂經驗，繪製了（le）礦（kuàng）用提升絞車主軸斷裂斷麵形態示意圖，如圖（tú）2所示（shì）。從圖中可以看出（chū），在不同工作階段斷裂所形成的裂紋存在明（míng）顯的差異，具有顯（xiǎn）著的擴展特征。斷裂麵由4個典型區域組成。斷裂麵1區（qū）顯著特征是（shì）斷裂麵最（zuì）為光亮，該區域斷裂麵與軸向所在直線所（suǒ）成角度為45°，並逐漸趨於與軸向垂直的位置，有較（jiào）為明顯的摩（mó）擦痕跡；斷裂麵2區顯著特點是多台（tái）階式，該區塊是主軸（zhóu）形成的初始裂（liè）紋，沿著主軸的圓周表麵形成多處摩擦損壞的痕跡，分布在整個斷口上。斷裂麵3區與斷裂麵1區相比，斷裂表麵較為粗糙，與斷裂麵4區（qū）相比較（jiào）為光滑，3區可隱約觀（guān）察到裂紋擴展留下的弧形線。斷裂麵4區可分為兩個部分，一區（qū）塊是主軸拆開之前形成的（de）斷裂麵，一（yī）區（qū）塊是主軸拆下之（zhī）後形成的新的斷（duàn）裂麵，兩個部分的斷裂麵均較為粗糙，表麵存（cún）在較大起伏。

工程構件在（zài）長期工作中形成的（de）疲勞斷裂，與其他類型斷裂的過程不同，主軸上形成了具有不（bú）同形（xíng）貌的斷裂麵，這也是區別疲（pí）勞（láo）斷裂與（yǔ）其他斷裂的根本依據。疲勞斷裂麵根據其斷裂後表麵形態（tài）特征的不同可以分為疲勞斷裂核心區、疲勞來源區、疲勞裂紋發展（zhǎn）區、裂紋（wén）快速（sù）擴展區及瞬時斷裂區等5個區域。在工程應用（yòng）上，從實際觀察情況來看，斷裂（liè）麵一般隻能看到疲（pí）勞來源區、疲勞裂紋擴展區和瞬時斷裂區這3個主要區域。根據礦用提升絞車主軸斷（duàn）裂的形態可以確定（dìng）其斷裂（liè）類（lèi）型屬（shǔ）於疲勞斷裂，因此主軸斷裂的主要原因是在長期工作（zuò）中形成了疲勞斷裂。

3.防止主軸斷裂措施

礦用（yòng）提（tí）升絞車的（de）主軸斷裂將對設備及（jí）人員（yuán）的安全造成嚴重影響（xiǎng），損（sǔn）害相關施工單位（wèi）的經濟利益（yì），因此在礦場使用過程中需要重點預防，采取相關措（cuò）施防止主軸斷（duàn）裂。

（1）在加工過程中，主軸的台肩、軸徑、過渡（dù）圓角等關鍵部位應（yīng）避免被車床車削，造成應力值下降。嚴禁在主軸上隨意加工槽、孔等，以免主軸的部分區域應力（lì）過於集中（zhōng），造成主軸（zhóu）安全（quán）係數降低。（2）嚴禁在主軸上進行焊接加工（gōng）。在焊接過程中會產生大量的熱，極易造成主軸材料抗疲勞應力下降，經受（shòu）不了設計要求的工作（zuò）強度。在主軸上焊接的鍵、檔環、銷子等添加構件會造成主軸受力的不均衡，產生斷裂。（3）切（qiē）向鍵的安置需遵循正確的程序，鍵的聯接處必須固定穩定（dìng），不能（néng）產生任何（hé）鬆動。以（yǐ）往的安全事故中存在因為自行配置切向鍵而沒有進行仔細刮研，導致接觸點和接觸麵積不符合設計要求，從（cóng）而造成（chéng）受力後鍵的鬆動，出現輪轂、半聯軸器的不穩定工作，造成主軸斷（duàn）裂，影響生命和財產安全。（4）組織相關技術人員對主軸的運行情況進行定期檢查。在應力集中部位需進行嚴格的探傷檢查，出現安全隱患的主軸要及時排除（chú）隱患或更換主軸，以保證主軸的安全運（yùn）作。從（cóng）目前發生的主軸（zhóu）斷裂安（ān）全事故情況來看，事故的起因都是對主軸（zhóu）的檢查和修複工作不夠細致，沒有及時發現潛在裂紋，排除安全隱患。（5）主軸中鍵（jiàn）槽（cáo）的磨損不（bú）能超過規定的安全範圍，一般是不超過鍵槽寬度（dù）的5%～8%，鍵槽磨（mó）損後（hòu）可進行一定的修補，但修補不得超過鍵槽寬度的10%，並且（qiě）不允許異形槽的（de）出現。（6）在現場使用過程中，施工人員必須嚴格遵守提升絞車的操作規範，避免出現承受載荷超標情況的出現，對於載荷（hé）較大的工程需進行分解操作，同時要避免諸如過卷拉斷鋼絲繩、頻繁（fán）安全製動等違規操（cāo）作。如果無意間進行了上（shàng）述操（cāo）作，需對主軸進行全麵嚴格的探傷檢查，防止裂紋的出現造成主軸強度降低，構成安全隱患。

4.j結語（yǔ）

礦用提升絞車在礦井運作過程主（zhǔ）要（yào）用於提（tí）升礦物和上（shàng）下人員，在工作過程中主軸受到周期性的（de）外力作用，產生較大的彎矩，極易造成斷裂現象。根據其受力情（qíng）況和（hé）斷（duàn）裂麵形態分析確定造成主軸斷裂（liè）的主要原因是交變應力產生了（le）疲勞斷（duàn）裂。本（běn）文（wén）從主軸（zhóu）的（de）前期加工和後期礦場工作人（rén）員的使用維護方麵提出了（le）6條預防措施，能避免提（tí）升絞車主軸發生斷裂造（zào）成人員和財產安全損失。

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