起重機起升機構減速箱失效分析

周 靖，武曉波

（上海振華重工（集團）股份有限公司，上海 200125）

在日常工業生產經營中，起重機是非常重要的大型工程機械，在車間、倉庫、碼頭、建筑工地、料場等重型施工作業場地有著非常廣泛的應用。而起重機減速箱的質量直接關乎起重機的使用壽命和工作效率。所以，增強起重機減速箱的耐用度，提高起重機減速箱的性能參數，對于提高起重機的可靠性和安全性具有重要意義。

1 起重機減速箱工作失效的原因

在起重機的實際生產安裝中，減速箱通常采用閉式齒輪轉動的形式進行組裝，齒輪會被安裝在環境密封的箱體內部，這樣不僅具有較好潤滑性，而且不會受到工作環境中灰塵和氣體的腐蝕侵害，以達到延長起重機減速箱的使用壽命的目的。但作為重型機械，起重機的長期生產經營過程中，減速箱在運行時還是會出現工作失效情況。在一般生產狀況下，我們將起重機減速箱失效的原因歸結于以下幾個方面。

1.1 減速箱齒輪疲勞損壞

在減速箱持續工作過程中，由于齒輪在不停地轉動磨損，隨著工作時間的推移，起重機減速箱肯定會因過度疲勞而損壞，使齒輪的轉動質量受到直接影響。如果施工單位對起重機減速箱不能進行及時的維護和保養，齒輪齒面會產生凹凸不平的凹槽，從而使起重機工作時產生的噪聲、振動越來越明顯，最終造成齒輪徹底喪失工作能力，無法進行傳動，導致起重機減速箱失效，容易給生產經營造成極其嚴重的后果。

1.2 減速箱軸承磨損

在起重機減速箱的運行過程中，滾動軸承起到支撐齒輪軸的作用。在工作過程中軸承也難免會出現磨損情況，導致起重機減速箱出現工作失效的情況。軸承出現磨損問題和其制造材料、生產加工工藝、裝配安裝水平、缺乏潤滑和水滲入軸承及日常保養等都有很大關系。在軸承承載負荷過大的工作狀態下，軸承磨損的程度會不斷增加，導致企業生產成本大大提高。一般情況下，軸承磨損包括腐蝕、膠合和保持架損壞等幾個部分。所以，在進行軸承的安裝配置過程中，必須嚴格按照規章說明要求進行操作。在起重機正常工作前一定要注重起重機減速箱的調試運行，實現軸承磨損程度的有效監控管理。

1.3 減速箱齒輪折損問題

減速箱的齒輪出現折損問題主要原因是齒輪在生產安裝時由于生產工人的操作不當、工作后保養不及時及齒輪出廠加工存在誤差等情況，導致起重機無法正常工作，生產不能正常進行。一般情況下，減速箱齒輪損害導致的起重機減速箱失效有2種情況：①齒輪在出廠加工和在工作現場安裝時操作不當引起的工作失效，比如齒輪和軸承的中心線沒有匹配重合；②另一種是由于長期高強度工作對齒面造成損傷，致使齒輪之間的磨損逐漸累積，嚴重時會導致齒輪直接折斷。所以，廠家在進行減速箱齒輪的設計時，應對起重器的生產工作的環境和場地進行全面了解和分析，選取最適合的制造材料，并要求施工方在日常加強檢修和保養，從而有效避免起重機安全生產事故的發生。

1.4 減速箱部件漏油

在起重機減速箱的工作失效問題中，減速箱部件漏油是最常見的現象。這類問題出現的部位主要有減速箱的合箱面、減速箱油窗、減速箱箱體底部與放油控和主動軸與從動軸兩端軸承等區域，使起重機的工作效率受到非常大的影響。

1.5 起重箱高速軸斷裂

在起重機生產過程中，如果減速箱的高速軸與電動機之間的聯軸器出現失效的狀況，起重機的起升機構會瞬間失去起升動力，致使減速箱會因為重物高速落地出現快速反轉現象。如果重物的起升高度較高，重物落地時會帶動高速軸產生非常大的速度，最終極易引起高速軸斷裂，導致起重機減速箱工作失效問題發生，給企業生產造成嚴重經濟損失的同時，還為在場的施工人員帶來非常大的安全隱患。

2 起重機減速箱失效的具體分析

在正常工作情況下，導致起重機減速箱發生高速軸斷裂情況的影響因素有施工現場環境與工況、起重機自身產生的震動過大和轉速過快等。在起重機的安裝設計構造中，起重機內部左端連接著電機，右端安裝連接有制動器。所以，在起重機工作時一旦減速箱失效，在制動器的作用下，起重機減速箱會因為高速軸在運行過程中，受到程度非常大的磨損甚至斷裂，導致減速箱高速軸的損壞給企業生產構成極大的生產安全隱患。

我們整合了現實存在相關案例，對起重機的起升機構聯軸器脫落造成的減速箱高速軸斷裂的安全事故進行整理分析，對不同工況、不同強度的高速軸斷裂起引起的重機減速箱失效問題給企業生產工作帶來的影響程度作以了解和總結。比如，某造船廠的曾經使用單臂架型門座起重機，起重機的主要構成部分有起升機構、變幅機構及運行機構等等。起重、起升機構又分為主、副兩套起升機構。在正常工作情況下，主起升機構運行時，電機通過聯軸器將動力傳給減速箱，由于這套減速箱的高速軸的兩端都安裝配置有制動器，所以，減速箱帶動起升卷筒，以實現貨物的升降操作的工作目的。起重機減速箱高速軸的轉速一般是根據起升機構所能承載的貨物重量、貨物提升速度、貨物需要起升的高度、起升滑輪組的承載倍率和電動機正常工作的功率等因素來計算得出，再結合相關工況的應變量，從而推算出起重機的制動力矩與高速軸承載應力的關系。由上述條件綜合分析，可以了解減速箱在起升機構中的綜合受力情況，最終得到造成起重機減速箱失效的原因是減速箱高速軸斷裂的結論。

3 結束語

在實際日常生產過程中，起重機的工作效率和性能參數主要由起重機減速箱的設計、承載能力和在施工時的裝配、使用規范等因素直接影響。所以，不論是生產廠家，還是施工單位，都必須對造成重機減速箱工作失效的原因給予高度重視，并注重機械的日常維護和保養，以提高起重機生產工作時的安全性和可靠性，延長機械作業壽命，在保證施工安全規范進行的同時，促進重型機械企業經濟效益穩步增長。

參考文獻：

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