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矿垂直胶带机头轮轴承座损坏及液力耦合器接手齿盘损坏技术分析

发表时间：2020/4/14 来源：《基层建设》2019年第32期作者：彭银加

[导读]

        宝钢集团新疆八一钢铁股份有限公司炼铁厂新疆乌鲁木齐 830022
        欧冶炉矿垂直胶带机作为上料的关键设备，驱动方式为双驱动，驱动系统由电动机、液力耦合器、刹车制动系统、减速机系统、驱动轮组成。此次故障的驱动轮轴承座结构形式为剖分式结构，安装方式为立式安装，轴承座型号为SD3144TS，材质为HT200，驱动轴直径为200mm，轴承型号为23144。
        一、问题的提出
        2020年2月28日发现矿垂直胶带机驱动端报北侧一级跑偏故障，通过现场检查发现5#弧形段滚筒损坏，后对弧形段滚筒进行整体更换，并对胶带机进行调整，运行正常。自动润滑系统正常运行，轴承座运行温度为5-10℃。
        2020年3月1日19:55时矿垂直胶带机1#电机电流报超电流停机，电机跳机时电流值为293A,联锁值为275A,经现场检查发现2#电机及液力耦合器空转、北侧轴承座轴封密封圈损坏，停电挂牌后拆除轴承座上壳体进行系统检查，确认轴承保持架损坏，轴承座底部断裂，故障照片如下：

        该设备轴承座型号为SD3144ST，剖分式结构，轴承座损坏状况为轴承座底座从下底部破裂为两半（上部壳体完整），轴承座底部壳体同时破裂，且断口为新口，应为突然破裂造成。现场测量底部客体厚度为10mm壳体，断口材质通过现场观察判断为HT200
        2.2轴承座受力状况分析
        2.2.1胶带机头轮总受力
        Fu=FH+FSt(N)
        1）：FH——主要阻力（N）
        FH=f*g*L[gRO+ qRU+(2qB+ qG)*L/sqr（H2+L2）
        式中：f——模拟摩擦系数。对于制造和安装时的输送机取f=0.22~0.03
        qRO ——上托辊转动部分的质量/上托辊间距（kg/m）
        qRU ——下托辊转动部分的质量/下托辊间距（kg/m）
        qB——裙边输送带整带每米质量（kg/m）
        qB＝W/LB＋WG
        W——整条皮带质量
        L——皮带长度
        WG——每米隔板的质量
        qG——每米物料质量（kg/m）
        q＝1000Q/60*60*v
        Q——输送量（t/h）
        v——带速（m/s）
        g——重力的速度，g=9.81（m/s2）
        L——输送机水平投影长度（m）
        H——输送机提升高度（m）
        2）：FSt——提升阻力（N）
        FSt ——q* qG *H
        根据以上公式计算：
        （一）矿石垂直胶带机
        （1）f取0.03
        （2）g=9.81
        （3）L=13.65m
        （4）qRO=21.2
        （5）qRU=10.6
        （6）qB＝W/LB＋WG＝28993/248.42+8*3＝140.7
        （7）q＝1000Q/60*60*v =610/(3.6*2.3)=73.7
        （8）H=111.2m
        则：
        FH=0.03*9.81*13.65*[21.2+10.6+(2*140.7+73.7)*13.65/sqr(111.22+13.652 )]
        =301N
        FSt ——提升阻力（N）
        =9.81*73.7*111.2=80400N
        Fu= FH+FSt =80701(N)
        2.2.2轴承座承受力为
        F轴承座= Fu/2=80701/2=40350.5(N)
        轴承座承承受抗拉强度计算
        查SD3144轴承座尺寸如下：

        建议采用抗拉性能更强的ZG200~400
        1，找正精度与此次事故的关系
        2，润滑状态与此次断裂的关系
        3，驱动电流的变化对系统的影响多大。
        4，轴承座是不是保护轴断的最后防线
        5，轴承座与液力耦合器齿接手损坏先后关系
        6，轴承座与轴承先后损坏关系