梅花形弹性联轴器,柱销联轴器,鼓形齿式联轴器,联轴器厂家_泊头市昶坤机械设备制造有限公司
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    串联双转子系统的不对中故障研究以及起重机械使用中危险因素

    发布日期:2020-08-21 发布者:昶坤机械
      [一]、串联双转子系统的不对中故障研究
      对于串联双转子系统,主要研究其联轴器不对中,《转子系统联轴器不对中研究综述》中详细介绍了含有不对中联轴器的转子系统建模方法、联轴器不对中转子系统动力学特性分析方法,并总结了梅花形联轴器不对中对转子系统稳定性的影响及其故障的振动特征。综合各型式联轴器的结构特点和应用范围,国内外研究学者对联轴器不对中的建模方法有:
      基于联轴器的变形几何关系和受力分析。根据各型式联轴器的结构和特点,分析其在不对中状态下的变形几何关系和受力情况,推导出不对中联轴器广义激振力与不对中量、转速等参数关系的表达式,在此基础上获得该激振力作用下系统白粥运动微分方程。该方法的核心是推导不对中联轴器广义激振力的表达式。该方法的缺点是忽略联轴器对其所在轴段刚度的影响。魏伟从柔性转子在平行不对中刚性联轴器作用下的变形几何关系出发,推导出刚性联轴器平行不对中的激振力的表达式。《转子系统齿式联接不对中故障的运动学机理研究》描述了不对中齿式联轴器内齿任意节点的运动轨迹。龙鑫通过研究齿式联轴器的运动规律和受力情况,详细地推导出齿式联轴器不对中产生的径向力表达式。
      基于等效轴段法。用有限元法或集总参数法等把实际转子系统离散费含有若干轴段和圆盘单元构成的离散系统,求出离散系统的刚度阵和质量阵,将由联轴器连接后的整体系统看成一个多跨的轴盘系统,将其中的联轴器用一等效的轴段来模化,并同时分析求解联轴器的等效刚度。建立包含不对中联轴器的转子系统运动微分方程。因此,该方法的核心是求出联轴器的等效刚度,并把联轴器等效成轴段或圆盘单元进行分析。该分析方法的缺点是相当于给系统增加了一个约束,而对联轴器在整体系统中的耦合作用没有得到充分重视。LeeY.S和Lee.C.W推导了联轴器传递扭矩的表达式,并考虑联轴器的弯曲变形及其轴向刚度,把柔性联轴器等效为粱单元,当该联轴器单元由于不对中变形时,推导出不对中联轴器的作用力和力矩。高洪涛、李明同时考虑联轴器和轴承的不对中效应,在此基础上,应用集总参数法将实际转子一轴承系统简化为有限个自由度的离散化模型建立了转子一轴承系统的动力学模型。
      基于系统整体的Lagrange能量方法。对自由度较少的转子系统,在统一坐标系下分析含有不对中联轴器的转子系统的动能和势能(包括不对中联轴器引起的弹性势能和重力势能),然后用Lagrange方程和坐标变换建立系统的能量方程,并整理获得转子系统的运动微分方程。该方法的核心是确定合理的坐标系来获得不对中联轴器的弹性势能和重力势能。该方法避开不对中联轴器的复杂的受力分析,对于研究结构复杂的联轴器不对中问题,不失为一种方法,但该方法的缺点是不适于复杂的多跨转子系统或自由度较多的转子系统。AL-Hussain.K.M和Redmond.I通过统一坐标系,用Lagrange能量方程分别建立了两跨对称Jeffcott柔性转子刚性联轴器平行不对中动力学微分方程和两跨刚性转子柔性联轴器倾角不对中动力学微分方程,结果发现不对中效应出现在系统的势能方程中,即不对中量体现在系统的刚度矩阵中。根据内齿轮副的啮合条件、Lagrange方程和坐标变换,建立了转子一齿轮联轴器系统的弯曲耦合振动方程。
      经过对起升机构的研究,减速器高速轴发生断轴事故的原因如下:一,由于轴在高速旋转时,其上的齿轮、联轴器、制动轮都具有较大的质量,相应的转动惯量也很大,有可能是由于轴上物体产生大的惯性力而使得轴断裂;二,电动机轴与减速器轴,或者连接两者的联轴器两部分不对中而引起,因为在进行机构的安装时,由于安装工艺、工人技术水平等因素都有可能使得电机轴和减速器轴不对中度超过允许值,这样就相当于在减速器高速轴上附近一个很大的力,在旋转过程中就引起较大的振动,就可能使得高速轴断裂;三,联轴器、齿轮、制动轮等因制造工艺的原因,导致其偏心,这样在轴高速旋转时,将产生一个很大的离心力,轴的挠度增大到一定程度,轴也会出现断裂的现象;四,不同类型的联轴器(刚性联轴器、柔性联轴器和挠性联轴器)由于所具有的刚度不同,当轴的转速达到一个较高的数值时,就会使轴系失去稳定而出现断轴;五,由于轴承的类型、轴承的长度以及轴承和底座的刚度等也会对轴的断裂产生一定的影响,这种原因对系统的影响相当复杂,迄今为止都缺少很好的研究方法,对于此种原因的分析只能从实际的实验中得到结果。以此为基础,下面将这些因素对高速轴失效的影响进行依次分析,以期对实际生产具有一定的借鉴意义。
      [二]、起重机械投入使用后自身和周边环境下的危险因素
      起重机械确切投入使用后,鼓型齿式联轴器在生产作业过程中危险因素也是多方面的。
      一,重物坠落的危险,起重机顾名思义起到的是将厚重的物料提升至相应位置投入使用的作用,但是其也是有负荷量限度的,当起重机超载作业、或因长期作业磨损吊具、钢丝绳断裂等情况发生时,就会导致起吊重物坠落危险,如果有人员在重物下方,就会导致物料损坏和人员伤亡的事故发生。
      二,起重机自身和在生产作业周边环境中存在的危险因素,包括人员高处跌落危险、起重机挤压和碾压危险、触电危险、物料性质存在危险、起重机机械部件危险、金属结构损坏危险以及工作粉尘、噪音危险等。起重机相关标准规定高度超过两米的就属于高空作业,而起重机本身高度就在这距离之上,所以属于高空作业,指挥人员和作业人员在生产区域对起重设备进行指挥和操作,如果没有相应的保护装备、装置,所有人员的一系列操作都面临坠落的危险;起重机挤压和碾压危险,这个主要是指起重设备与附近设备或其他设施没有按照规定相隔一定距离,在生产作业过程中起吊物对人员造成挤压,而运行机构和制动器损坏就会造成溜车碾压人员的情况头触电危险主要指间接触电危险,表现方式为电力设施和设备绝缘体损坏;而物料性质是指起重机搬运的高温、有毒、有腐蚀性等危险品,一旦泄漏就会造成人员伤害;起重机本就是由很多金属部件和结构组成的,所以当脆弱的人身与金属零件发生强烈碰撞时,就难以避免受伤,而对于液化起重机来说,其液化原件损坏时高压喷射的液体也同样对人身造成伤害;起重机上某些金属结构连接起重机各部,起到保持平衡的作用,一旦发生损坏,轻则造成起重机倾斜,重则倾翻;起重机械执行期辐射、噪音、粉尘的危害,辐射束激皮肤使人心情烦躁、噪音会导致人们听力下降或短暂失聪,而粉尘则让人无法正常呼吸。