1、矿 山 机 械 茵薯 复 焦 澡 期 落 裂 淡羹论 文编号 一 一 一液 力 儒吕 器 调速易 管振 动韵处 理江 树 基 黄林泉福 伊 特 中 兴 液 力 传 动 有 限 公 司黄 金 火广 东郁南调 速 型 液力偶合器是装在 电 机 和 工作机之间 , 对 工 作机风 机 、 泵 类 等 进行 无 级 调 速 和 调 节输 出功 率 的 装 置 。 月月月可 由 电 动 执行 器 和 电 动 操 作器组成 的 执行 机构 来 实 现 自动或手动 控制 调 速 。 调速过程是靠 导 管 的 开 度 伸缩 从 而改变 工 作腔 内 工 作液 的 充 油 量 去 完成 的 。 我 们 在 产
2、品 性 能 试 验 、 出 厂 试验 和 用户的 使 用 过 程中 , 发 现 调速 时 导 管 进 出 有 微 振现 象 , 振动 的 规律 在导 管 的 整 个行 程 中 各 不 相 同 , 以 开度 一 的 位置 较多 、 振 幅 较 大 。 这 样直 接 影 响 了主 机 和 执 行 机构 的 使 用寿命 和 调速的 精度 。 对 于 靠微 机 操作 的企 业 , 还 影 响到 变 送 控制的 效 果 不稳定 。 因 此 , 为解 决 这 个 问 题 , 我 们 从 导 管 的 勺 头几何形 状 , 导 管 的 结 构和 整 个操作机构 包 括导 管 、 连 杆 及 电动 执行 器 液
3、 体循 环的力学 理论等人手 逐一 分 析 、 研 究 , 寻 求解决 的 途 径 。 偶合器 结 构参见 图 。麟粼 攀井 瀚 姗 养加 上 泵 轮 和外 壳之 间的甩 油 筋是 呈间 隔 均 布的 , 进人 导管 口 的 流量呈波浪式变动 。 当 波 峰与 波 峰 叠 加和 波谷与 波谷 叠 加 时 ,进人导 管 内的流量 和压力 室 也 处 于导 管 排油 口 导管 开 度 导 管 导 管 进 油 口 举甩 油 筋 鬓图撬黔摧走走走一 一 一 日日卫卫 一一 旧旧阳阳阳阳阳 内 一 ,一颊颊颊颊颊颊颊颊颊颊颊 艺艺 川川川川川川川川川川 邑邑邑邑邑邑邑邑邑邑邑 卜卜护 , 曰 , 一 ,
4、玺玺玺玺玺尸尸 , 户 厂 ,翼 蘸霜 翼 赢严 髦 臀 酱 豁 愁 瓮 饥扮 裁 兼内排 不完 , 回 流时 产 生一个 反 作 用力 , 这 个作用 力与 反 作 用 力 在 导管 口 与 导 管排油 口 之间 这段位 置 , 产生 一 个气 蚀 性 的 共振 区 , 无 法排 去 , 引 至 导 管 振动图 。馨馨鳖髦 斗 一一 一 一 一 一 二 一 一 端 ,叹叹 占 一 一 一 一 止斗 沈 一 一 一一图排 油 机 构 有 关 零部件 刚 度 不 足 引 起 的 窜 动主 动联轴节 从 动联 轴 节 后 辅 腔 泵 轮 , 外 壳 , 涡轮 主轴 压 盖 轴 承 密 封 与水接触
5、 的部位图 水介质 液 力 偶合 器 结 构原 因 分析当 设 备 启 动时 , 供 油泵向 偶 合 器 工 作 腔 输 油 的流量 是 恒 定的 , 且有一 定的压力 , 导 管 口 应迎 着 工 作 油 的 旋转方向 才 能 导油 。 因 此 , 导 管 口 在径 向 的 位 置 便决 定 了 导 管 腔里 油 环 的 厚 度及工 作 腔的 充液量 , 从 而 决 定 了 输 出 转 速 。 所 以 造 成 导 管 振 动的原 因 是复杂 的 , 既 有 结构 上 的关 系 , 又 有理 论 上 的 因 素 , 主要 原因 有 以 下 几 点油 量 油 压 脉 动 引 起 的 振 动由 于
6、 导 管 所处的结 构 所限 , 泵 轮背 后的 甩 油 筋与 导 管 间 的间 距 太小 , 在 泵 轮旋转过程 中 甩 油 筋所带动 的 工 作 油 , 对 导 管有 一 个 较 大切向力 。 当 导 管 开 度处于 一 时 , 导 管 口 处于旋 转 油环 较 簿 的 状 况 , 夹 在 与 外 壳内 的 甩 油 筋 区 间 , 既 要受到工 作 液 离心力的 冲击 , 又 要承受甩 油 筋产 生的切 向 力 冲 击 , 再排 油 机构 中导 管 、连 杆 、 曲柄 、 电 动执 行 器等 零 部件 的刚度 不 够及连 接 的插销间 隙较 大 , 或电 动执行 器 内 执 行 机 构的
7、齿 轮 接触 间 隙 过 大 , 亦会 引 起 导 管在 受 力时 窜动 。 这 是 调 速时 导 管 开度伸缩 生振 动 的几 个原 因 图解 决 办 法针对上述原 因 , 我们采取 以 下 办法解 决将 泵 轮的甩 油 筋 减 低车低 , 使 导 管与甩 油 筋介介本栏 目编辑朱 洪光电 动 执行 器 曲 柄 连 杆 导 管图的 距 离 扩 大 , 这 样既 使 甩力筋起 到 了拨 油 的 作 用 , 又 避免 了 导 管 受 切向 力的 影 响 在导管 上进 口 油 与排 油口 之 间 的中段水平面 侧 面 , 两 边铣一条 的 卸 压 槽此 两 槽 又 如在导管 腔 和导 管 壳 体
8、的卸 油 槽之间增 添 两个 卸 荷 阀 卸 去形嘿嘿黑淤淤 一 条条它它 幽幽 梢梢外外壳 一 簇 蒙 ,协 州 尸 习习 一 乞 ,一一一 户 , 甲 曰曰淮 攫 量 摊 量 羚 凳 、鹜移 琳 轰毅魏浪滋嵘 犷耀 魏图溉 祖 搜 羲 笠 续 戮 瀚 癖黔 羚 令 能 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/鬓姗 聋 城 瓤芍粼 参 理 姗 旗 麒 姗 戳 撰 娜 锹 麒 洲 姗矿 山 机 城 垄 成 共振 的压 力 加 厚 连 杆 曲 柄 , 减少连接
9、 间 隙 , 增加 执霉 行 机构 的刚 性 、 减 少 振 动 改变 导 管 口 的形 状 , 使 工 作 油东落 筑懊 窦 李 象蒸 洲 套葬 缓 湘 灌 鬓 教挑 撰 招 攀 鬓 建 姗 誉 爆 瀚 攀 纷蒸 赚 欲 袭 魏 姗备件 费 , 节省 了 原结 构一年需 万元支 承 铜 瓦 的备 件 费 用 , 设备改造 的 经济 效 益显而易见 。 口对 导 管 的 冲击 达 到 最 小 铣 阔导 管腔 的卸油 槽 和 锉 大 导 管 壳体配导 管 的 卸 油腔 , 降低从 工 作 腔至 卸 油腔 之间 的油压 , 从 而减少 振 动 在 导 管柄 的未 端增 加 一个支 承 套 可调 ,
10、 使 导 管收 稿 日 期 一 一 加形 子 欢 卜 案 改 护 户 沂 ,论 文编号 一 一 一鑫 受 力 均 匀 图鑫 效 果采 用 上述 方法 , 已 有 效 地解决 了 几 起 在 工作中 遇 到 的 导 管振 动 窜 动 题 。康 明 斯 车 用 柴 油 机 曲 轴 断 裂的 原 因 与 预 防姚 士 颖遥 参 考 文 献鬓 常 理 民 , 董超 流 体 力学基础 北京 中 国 计 量出 版 社招 液力 偶合 器技 术 德 国 福 伊 特公 司 。 口资 收 稿 日 期 一 一 一派 修 改 稿 日 期 一 花保 国 铁 矿 机 动 科 辽 宁 北 票我 矿 用 于 别 拉斯 汽 车
11、改 造的 康 明 斯 发 动机在使 用中一 度 出现 曲 轴 断裂 的 事故 , 直接 影响 了 车辆论 文 编号 一 一 一浓 缩 机传 动 压 轮 支 承 改 造的 使 用寿 命 和 矿 山 生 产 。次 断轴 事 故中 , 磨 削加 工 后的一 、 二 级 轴 前端 断 轴为二道 主 轴颈 与 曲柄 相 接 处 。 后 端断 轴 为 道 主 轴 颈与曲 柄 相 接 处 。 详见表 。表 年康 明 斯 发动机断轴 统 计 表晰轴 雌 闻 断轴旗裹 撇 翩 廷 询 凉因舞折薄 袭天漓 轴 级 别里 级 轴 斌 当 姗 示肛 为酬 袭奥级 撇 污 烦 淤熬 麒黝 藻擎 黔唇 姗 脚 羹 一 一
12、摹翼 王 红 琴太 钢 尖 山 矿 业 有 限 公 司 山 西 姿 烦铃早 葬 之 拥 葵 砚尖 巴 矿 业 有 限 公 司 选厂生 产 工 艺 的一个重要 环 节 一 尾矿次 浓 缩 , 采 用 由鞍 山 黑 色冶 金矿 山 设 计研 究院设计 , 湘 瘫 称 娜旦摊 秦 奥 嫂葵 靡亘粉 舞 卿 姗 窦 画黛 裹轴 峪 塞 漏券攀 擎 准夔洲 粉 冷 , 弓 赞 爷掷 准 抽落 卿珊 嘿羹溉翼 份 赫 轮 、 齿 轮 组成 的 传 动 机 构安 装在传 动 架 的 一 端 , 电 机 带 动 传 动落 理象拜耀 终岑潭舞黝拳 黔与 尿 瓣日 鑫矍攀摹聊姗姗翼心 彭 尸 班 决 笼牙 尸 簇
13、 刃 七 公 象瑟劣 罗井 镯 鄂腮洲 料 珊 黔 褪耀霎 博 渺 哄 真 雌鑫机构 的未 级齿 轮 沿齿条运 动 , 从 而 带 动 传 动架绕 中心 盘 回 转 。 压轮 作为支 承轮 支 承 着传 动 架的 一 端 包括传 动 机构 , 并 与齿 轮 同 向 沿钢轨 作 圆周 运 动 。 下面对 压轮 及 其支 承 作 力学分 析 。以 压轮 为例 , 传动机 构 在运转 过程 中 ,压 轮 受到一个 与齿 轮运动 方 向 一 致 的 作 用力汽 , 同时 受到磨擦 力 八钢轨的支 持 力 和 传动架 的压 力 丫 。 这 些力中支持力 与压 力 丫是一 对平衡 力 , 摩 擦 力考 科
14、一齿 轮 , 齿 条 钢 轨 压 轮图 压 轮 受 力示 意、 与压 轮 轴 向 垂 直 , 只 有作 用 力 月 与 压轮 轴向不 垂 直 , 有 一个夹 角 。所 以 作 用力 汽 在 压 轮 轴向 产 生一 个分 力 凡 , 在 凡 的 作 用下 , 压 轮阵 与压 轮 轴 一 起窜 动 , 磨 损 了 压 轮 轴 两 侧 的 支承铜 瓦 。 随 着 窜 动泛 量的增加 , 就 导 致压轮被 卡 住 或 脱 轨而必 须 停 车 , 影 响生产 。改 造根据 上面的 分 析 得 出 , 只 有压轮 所 受 的 作 用力 凡 、 叮被 抵 消 才 能 使 压轮 平稳地 在 钢轨 上 运 行
15、。 使 用 调心 轴承就 可 以圣 抵 消 作 用力 凡 、 凡 。 通过 计算 、 校 验 , 采 用 轴承 代 替原来 的 铜 轴 瓦 。年 月 对 压 轮支 承进行 改造并投人 使 用 , 至 今 压轮 支资 承 没 有 出 现任何故 障 , 运 转 平 稳 。 该 项 改造 用 了近 巧 万 元的发动机 修 后 仅 仅 使 用 一 个 月 为 什 么 会 出 现 大 量 的曲 轴断裂 事故 呢 我 们经过 一 段时间 的现 场跟踪观察 剖析 , 认 为 有 以下 个 方面是 产生 断 轴 的 原 因 。曲 轴磨 削 加 工方 面 的 原 因折断 的 曲 轴 大 部分是 发动 机 大 修
16、理 中 经 过 磨 削加 工 后 的一 、 二 级 曲 轴 标 准 轴 主 轴 颈 , 一 级 轴 , 二级轴 为 。 且 在 曲 轴 磨削 加 工 时曲轴 “ , 角 处 理不 当 就会 大大 降 低 了 曲 轴 的强 度 。康 明 斯 发 动 机 是 引 进美 国 强 化 系 列 机 型 直 列六 缸 马 力 。 所 以 曲轴是 由 高 锰 合 金钢 锻造 而 成 , 主 轴 颈 七道 连 杆轴 颈六道 经过 高 频 渗 炭 电 感 应 硬化处理 硬 度、 硬 化层 深 , 又 经过表 面 滚 压 提高 了过渡圆角 处 的 抗疲 劳 强 度 。 在检 修 时 磨削 掉 轴 颈上 的 强 化
17、表层 后 ,轴 颈 强 度 大 大减 弱就伏 下 隐 患 。 加 之曲轴 过 渡 圆 角 轴 颈角 , 连 杆颈 角为 小就会 造 成断 轴 的危害 。 再是 磨轴 清 根过程 中 破 坏 了 原有 曲 轴 阶 梯 “ 尸 角 的形状 , 也 会 影认 认 址 敏主 轴 颈 连杆 颈 主 轴颈 连 杆颈 心 磨前 化 磨 后戴 洲 熟姗 井蕊里 教羚 羹 纂 蜂 翼 儒鉴 若 舫森 旅 麟 尾 道摊 条 浦 戮终 麒 攀 贫慈 熟纷 粼 翻 南 。 瑟 歉 霍 麟 爵 撰粼 巍粼 攀 、 推 纵 姜 孤 墓 蕊 龚 象 撰寒 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/
