发布日期:2025年06月06日 信息来源:http://www.fbdjc.com 点击数:
在矿山、煤炭等高危作业场景中,矿用防爆电机作为关键动力设备,肩负着将电能高效、安全地转化为机械能的任务。通过输出轴带动皮带轮或联轴器,电机驱动相关设备进行连续运转。然而,在实际应用中,断轴故障时有发生,这不仅会造成设备停工,还可能带来安全隐患。因此,深入分析矿用防爆电机断轴的主要原因,有助于制定有效的预防措施,提升运行稳定性。
电机在与被驱动设备联接时,如同心度偏差较大,会使电机轴承承受过大的径向载荷。这种不均匀的受力会导致轴在运行过程中发生弯曲,当转轴长期处于应力不均的状态下,金属结构容易产生疲劳,最终引发断裂。断裂点通常出现在靠近轴承的位置。
对于采用皮带传动的矿用防爆电机,若用户使用了质量较大的皮带轮或安装时皮带张力设置过紧,同样会对电机输出轴造成长期交变应力。在这种应力作用下,轴承附近形成应力集中区,逐步积累损伤,终使轴出现裂纹并最终折断。
矿山作业环境复杂,若防爆电机安装基础不稳或固定不牢固,运行时容易出现整机晃动。尤其是在带动大型设备或长时间运转的情形下,基础不稳会导致皮带张力波动明显,进而加剧电机轴的负载变化。这种反复的冲击力不仅影响电机寿命,也为断轴埋下隐患。
矿用防爆电机轴的加工质量对其使用寿命影响显著。以轴伸根部为例,若该处的过渡圆角(R角)处理不当,如存在过小或不规则的棱角,会导致该区域成为应力集中点。在电机运行时,轴承的径向力与转矩共同作用于该点,极易形成裂纹并引发断裂。该类问题在故障分析中占有一定比例,需引起制造单位的足够重视。
对于中大型矿用防爆电机,部分结构采用幅板轴焊接方式。这类结构的连接点多集中在幅板端部与主轴结合的位置。如果焊接后未经过充分的应力消除处理,如退火或超声波消除残余应力,长期运行过程中容易在应力集中区域发生疲劳断裂。此类断裂的表面通常较为粗糙,断裂路径不规则,并可能伴随前期扫膛现象,不易被早期发现。
尽管现代电机设计已较为规范,但在个别情况下,若轴径设计存在突变、过渡不平滑等问题,也可能导致局部应力集中。这类问题虽然发生比例较低,但在重载、频繁启停的应用场景下,其潜在风险不容忽视。
在实际使用中,瞬间负载异常上升(如设备卡阻)、电机选型偏小导致长期“带病”运行、以及运输或现场操作时发生外力撞击等,也可能对电机轴造成损伤。一旦轴内部结构发生隐性裂纹,再加之长期运行疲劳,终将导致轴体断裂。