电机轴断裂事故原因分析
电力机车电动机轴断裂原因的分析
未 经过 退 火处 理 有 直接 关 系 。
关 键 词 电动 机 轴
某 矿 的 电力机 车 近几 年连 续 出现 了 四次 断轴
的中心受应 力较 大 。
事故， 现对 其 中的三根进 行宏 观和显 微分 析 。
１ 电动机轴 断裂 的检查
断 口形 貌分 析表 明 ， 该轴 系 疲劳 断裂 ， 裂 源 断
效益。
（０ ０ ０ — ０ ２ １ － ５ １ 收稿 ）
（ ） 验 修 改 的部 分低 热 值 逻 辑 在 不 供 给 焦 ２试
—
—
４ ——
使 用 与维 护 察 面 垂 直 于断 面 。磨 制 好 的试 样 经 过 浸蚀 以后 ， 在 金 相 显 微 镜 下 观 察 ， 以看 到 从 表 面 到 内部 的 可 各 层 焊 接 显 微 组 织 ， 晶 区 （ 大 的铁 素 体 ＋ 光 粗 粗 珠
荷 逻辑 进行 恢 复 ， 复 热值 低 于 ３ ０ Ｊ 恢 ２０ｋ／ 的停 机 ｍ 控 制 ， 复 停 焦炉 煤 气鼓 风 机 ３０ｓ 跳 机逻 辑 。 恢 ６０ 的 燃机 的燃 烧振 动 （ Ｐ Ｍ）１ １ 号轴 承 的振 动 以及 Ｃ Ｆ 、～ ３ 回 油温 度 都 显示 正 常 ， 燃机 调 节 阀 门 开度 符 合 各
减 负荷后延 时 ３ ０ ｓ 跳 机 。 ６０后 （ ）当大 气 温 度 在 一 ５ 一 ５Ｃ时 ， 烧 低 热 ４ １ ～ ２￣ 燃
热值调节开度 ， 机组很快平稳升到 １０ Ｗ。 Ｍ ５
５ 结 果与 结论
值纯 高炉 煤气 机 组 的运 行技 术数 据 还有 待于 收集
探索。
Ｃ Ｐ 发 电机 组 纯低 热 值 高 炉 煤 气 燃 烧 的实 ＣＰ
某电厂空压机电机轴断裂原因分析
起源于基体 内部冶金缺陷 ， 由内向外扩展。 （） ２ 常用轴体使用状态应为调质组织 ， 即淬火 ＋ 高温 回火组织。而断轴基体金相组织为粗大的珠光
中加载 、 卸载形成的冲击力作用下 ， 内部裂纹扩展 ，
发生 断裂 。
生产厂家在 电机轴制造过程 中，应采用合格锻 体组织和魏氏体组织 ， 于正火组织形态 ， 属 正火加热 件 ， 格 制 定热 处 理工 艺 ， 进 行产 品品 质 检验 。 电 严 并
Ａｂ ｔ ｃ ： ｈ ｉ ｃ ｍｐｅ ｓ ｒｍｏｏ ｈ ｆ ｆ ｃｕ ｅｒａ ｏ ｓｆｒａ ｐ ｗｅ ｅ ｅａｉｎ ｃ ｍｐ ｎ ， ｈ ｅｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔｔｅ ｓｒ ｔ Ｔ ｅａｒ ｏ ｒｓｏ ｔｒｓ ａｔ ｒ ｔｒ ｅ ｓ ｎ ｏ ｏ ｒｇ ｎ ｒｔ ｏ ａ ｙ ｔｅｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ａ ａ ｏ ｓ
Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｒｓｏ ｍｏｏ ｈ ｆ； ｒｃ ； ｒｐ ｇ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ：ａｒｃ ｍｐ ｅ ｓｒ； ｔｒｓ ａｔ ｃａ ｋ ｐｏ ａ ａｉ ｏ
１９ ０
３ 原 因分 析
（ ）由断 口形 貌 、宏 观 和微 观检 查 可 以看 到 ， １ 电
４ 结束语
电机轴体制造品质严重不合格 ，基体 内部存 在
机 轴 基 体 内部存 在 大 量 冶 金 缺 陷和 宏 观裂 纹 ，裂纹 宏 观 裂 纹 和大 量 冶金 缺 陷 。在 空压 机 正 常 运行 过 程
《 装备制造技术１ ０２ ２ １ 年第 ８ 期
２２ 可 以看 出 ， 压 机 正常 ４ 空
采用里 氏硬度计 ，对 电机轴基体和喷涂层进行 运 行 中频 繁 进行 加 载 、 载过 程 ， 电机 轴 驱 动侧 不 卸 在 硬 度 检 测 ， 测 结 果 显 示 ， 体 硬 度 值 在 １６Ｈ 检 基 ５ Ｂ左 断形成冲击力。基体 内部缺陷在冲击力作用下 ， 不断 右， 喷涂 层 硬 度值 在 ３ ６Ｈ ５ Ｂ左 右 ， 相差 很 大 。 扩展 ， 终造 成 电机轴 脆性 断裂 。 最
分析牵引电机主轴断裂原因
分析牵引电机主轴断裂原因牵引电机主轴断裂是一种严重的故障，它会带来高额的维修成本，严重影响工作效率和安全，因此对牵引电机主轴断裂原因进行分析非常重要。
本文将从材料、设计、操作等方面展开分析，希望能够帮助读者更好地理解牵引电机主轴断裂背后的原因。
一、材料方面1.1 材料选择不当牵引电机主轴一般由金属材料制成，常见的材料有铸铁、钢、铝合金等。
如果在材料选择上不合适，可能会导致主轴出现断裂现象。
如果选择的材料强度不足以承受牵引电机的工作负荷，就容易出现断裂。
材料选择不当是导致牵引电机主轴断裂的一个重要原因。
1.2 材料加工质量不良牵引电机主轴的制造过程中，材料的加工质量也会影响主轴的强度和耐久性。
如果在加工中出现了瑕疵、裂纹等问题，就会降低主轴的强度，增加断裂的风险。
材料加工质量不良也是导致主轴断裂的原因之一。
1.3 疲劳、腐蚀等因素在实际工作中，牵引电机主轴经常处于高速和高负荷状态，长时间的工作会导致主轴疲劳，从而影响其强度。
腐蚀、氧化等因素也会对主轴的材料造成损害，增加断裂的概率。
疲劳、腐蚀等因素也是导致主轴断裂的重要原因之一。
二、设计方面2.1 结构设计不合理牵引电机主轴的结构设计不合理是导致断裂的另一个重要原因。
如果主轴的设计在受力分布、结构连接等方面存在问题，就会导致主轴承受不均匀的力，增加了断裂的风险。
在设计主轴时，必须考虑受力情况，合理设计结构，避免出现断裂现象。
2.2 制造工艺缺陷在主轴的制造过程中，由于工艺操作不当、设备老化、操作人员技术不足等因素，可能会造成制造工艺缺陷，进而导致主轴的断裂。
在制造主轴时，必须严格遵循制造工艺流程，确保主轴的质量和稳定性。
2.3 配套件匹配不当牵引电机主轴的配套件包括轴承、密封件、联轴器等，如果这些配套件的选择和安装不当，就会影响主轴的正常运转，甚至导致断裂。
在使用和更换配套件时，必须选择合适的产品，并严格按照要求进行安装和调试。
三、操作方面3.1 过载操作在实际使用牵引电机时，如果经常采取过载操作，超出了主轴的设计工作范围，就会加大主轴的负荷，导致断裂。
分析牵引电机主轴断裂原因
分析牵引电机主轴断裂原因牵引电机主轴断裂是指电机旋转时，主轴因受力过大或其他原因而发生断裂现象。
这不仅会导致设备损坏，还会造成生产线停工和人员伤亡的风险。
分析牵引电机主轴断裂的原因对于提高设备的可靠性和安全性非常重要。
牵引电机主轴断裂的原因主要可以归结为以下几个方面：1. 材料原因：主轴的材料决定了其承受力和韧性。
如果材料选择不当或质量不合格，主轴容易发生断裂。
主轴的材料也需要具备良好的耐磨性和抗腐蚀性，以避免由于摩擦和化学物质的腐蚀而导致的断裂。
2. 加工工艺问题：主轴的加工工艺也会影响其强度和耐久性。
如果加工工艺不合理，例如存在过度加工、材料残留、热处理不当等问题，都会对主轴的性能产生不利影响，导致断裂。
3. 轴承故障：牵引电机主轴的旋转需要依靠轴承来支撑和减少摩擦。
如果轴承不平衡、磨损严重或选择不当，会给主轴施加额外的压力，导致主轴断裂。
4. 设计问题：主轴的设计应考虑到受力情况和工作环境的特点。
如果设计不合理，例如主轴直径过小、轴向长度过长、连接方式不牢固等，都会使主轴在工作中受到过大的应力，最终导致断裂。
5. 过载工作：主轴在过载工况下工作时间过长，会导致主轴疲劳寿命的降低。
当主轴超过其疲劳寿命后，即使加载在其允许范围内，依然会出现断裂的风险。
1. 加强材料选择和质量控制，确保主轴材料的强度和韧性满足要求，同时要求材料具备良好的耐磨性和抗腐蚀性。
2. 优化加工工艺，确保主轴的加工过程合理，杜绝过度加工和热处理不当等问题。
3. 定期检查轴承，及时更换磨损严重的轴承，确保轴承的平衡性和选择合适的轴承型号。
4. 加强主轴设计，根据实际受力情况和工作环境要求，合理设计主轴的直径、轴向长度和连接方式。
5. 避免过载工作，合理安排设备的负载和工作时间，防止主轴超过其疲劳寿命工作。
牵引电机主轴断裂的原因有多方面，我们应该从材料选择、加工工艺、轴承选择和设计等方面加以改进，以提高主轴的可靠性和安全性。
分析牵引电机主轴断裂原因
分析牵引电机主轴断裂原因
牵引电机主轴的断裂问题在工业生产中十分常见，这种情况的发生可能会导致设备故障、生产中断、事故等一系列问题。
因此，对于牵引电机主轴断裂的原因进行深入分析对于解决这一问题非常重要。
一、设计不合理
牵引电机主轴的设计不合理可能是造成其断裂的原因之一。
主轴的直径、长度、螺纹等细节参数的设计不合理都有可能导致主轴在使用时承受不了所需的转矩，从而导致主轴断裂。
比如主轴的直径、长度不足以承受工作时所需的扭矩，或者主轴的螺纹连接处设计不合理，没有达到牢固固定的效果等。
二、材料质量不达标
牵引电机主轴的材料质量不达标也是导致主轴断裂的原因之一。
主轴的质量直接关系到其承受扭矩和使用寿命，而如果使用的材料质量不达标，那么主轴就无法承受所需要的扭矩，从而导致主轴断裂。
因此，选择高强度、高韧性、高耐磨性的材料非常关键。
三、超负荷运转
牵引电机主轴长时间超负荷运转也会导致主轴断裂。
主轴在超负荷时所承受的转矩过大，会导致主轴产生塑性变形，从而使主轴在承受扭矩时出现裂纹或变形，直至最终断裂。
四、安装误差
牵引电机主轴安装误差也有可能导致主轴断裂。
主轴在使用前需要进行安装，如果安装不当，主轴会产生偏心或者未对正，进而对主轴的连轴器和负载产生额外的力，导致主轴长期承受非设计范围的载荷加速疲劳损伤，从而引起主轴断裂。
总结起来，牵引电机主轴断裂的原因多种多样，需要我们在使用时认真考虑每一个因素并做好相应的措施，以保障设备的稳定和工作安全。
分析牵引电机主轴断裂原因
分析牵引电机主轴断裂原因牵引电机主轴断裂是指在使用过程中，电机主轴发生断裂现象。
这种情况会导致设备停机，甚至可能造成严重的安全事故，因此对于牵引电机主轴断裂原因的分析非常重要。
本文将从材料选择、设计参数、使用环境等方面对牵引电机主轴断裂的原因进行分析，以期找出有效的解决方法。
一、材料选择方面的分析1. 锻造材料在牵引电机主轴制造中，通常会使用锻造材料。
锻造材料具有高强度和良好的韧性，能够承受较大的冲击和振动载荷，因此是制造主轴的理想选材。
如果材料的质量不达标，或者制造工艺不合理，也会导致主轴的强度不足，从而发生断裂的情况。
在材料选择方面，需要对锻造材料进行严格的质量控制，确保其强度和韧性符合设计要求。
2. 热处理工艺除了材料的选择外，热处理工艺也对主轴的强度和耐磨性有着重要的影响。
如果热处理工艺不当，或者工艺参数设置不正确，可能导致主轴表面硬度不均匀，进而影响主轴的使用寿命和安全性。
在制造过程中，需要对热处理工艺进行严格的控制，确保主轴的表面和内部组织达到设计要求，提高主轴的使用寿命和安全性。
二、设计参数方面的分析1. 主轴结构设计主轴结构设计是影响主轴断裂的重要因素之一。
如果主轴的材料选择不当、结构设计不合理，可能导致主轴出现应力集中区，从而容易发生断裂的情况。
在设计过程中，需要根据牵引电机的使用环境和工作条件，合理设计主轴的结构，减少应力集中区，提高主轴的强度和耐磨性。
2. 动态平衡设计在牵引电机的使用过程中，主轴会受到较大的振动和冲击载荷。
如果主轴的动态平衡设计不合理，可能会导致主轴产生谐振和共振现象，加剧主轴的疲劳破坏，最终导致主轴断裂。
在设计过程中，需要对主轴的动态平衡进行严格的设计和检测，确保主轴在运行过程中能够稳定工作，减少振动和冲击对主轴的影响。
三、使用环境方面的分析牵引电机主轴断裂是一个复杂的问题，其原因涉及材料选择、设计参数和使用环境等多个方面。
要解决这一问题，需要在制造和设计过程中对这些因素进行全面的分析和调整，以提高主轴的强度和耐磨性，降低断裂的风险。
电机断轴原因
电机断轴原因
电机断轴是指电机的轴发生断裂或断裂现象。
电机断轴的原因有很多，下面将从设计、制造、使用和维护等方面进行分析。
设计方面是导致电机断轴的一个重要原因。
设计不合理、结构强度不足、材料选择不当等都可能导致电机断轴。
在设计过程中，应该充分考虑电机的工作负荷和使用环境，合理选择材料，确保电机的轴能够承受预期的工作负荷。
制造方面也是导致电机断轴的一个重要原因。
制造过程中的加工不精确、焊接质量差、材料缺陷等都可能导致电机轴的强度不足，从而发生断轴现象。
制造过程中应严格控制质量，确保电机轴的强度和可靠性。
使用过程中的过载和震动也是导致电机断轴的原因之一。
如果电机长时间工作在超负荷状态下，轴会承受过大的力，容易发生断裂。
此外，如果电机在使用过程中受到较大的震动或冲击，也可能导致轴的断裂。
因此，在使用电机时要注意合理控制负荷，避免过载，并且要保证电机的稳定运行，避免产生过大的震动和冲击。
维护不当也是导致电机断轴的一个重要原因。
如果电机长期没有得到保养和维护，轴上的润滑油会逐渐减少，从而导致轴的摩擦增加，轴的磨损加剧，最终可能导致断轴。
因此，在使用电机的过程中要定期检查和更换润滑油，保证电机的正常润滑和维护。
电机断轴的原因主要包括设计不合理、制造质量问题、使用过程中的过载和震动以及维护不当等。
为了防止电机断轴，我们需要在设计、制造、使用和维护等方面都要注意，确保电机轴的强度和可靠性，合理控制负荷，避免过载，保证电机的稳定运行，定期检查和更换润滑油，保证电机的正常润滑和维护。
只有这样，才能有效地预防电机断轴的发生，提高电机的使用寿命和可靠性。
电机轴断裂分析
学性能检测，以揭示其断裂的原因。试验结果表明：轴的纵向屈服强度、断面收缩率均不符合相关
标准的要求，抗拉强度也接近标准规定的下限值。此外，轴的结构不合理，即断裂处近似直角而不
是圆角，因此应力集中明显。轴的不合理结构和不良的力学性能是其断裂的原因。
关键词：电机轴；断裂；变截面；塑性变形
中图分类号０８１２ 作者简介：巫振伟（１９９５），男，安徽合肥人，硕士研究生，主要从事镍基高温合金研究工作。 通信作者：杜晓东（１９６６），男，教授，博导。联系电话：１３５１５６０２２７５
《热处理》 ２０１９年第 ３４卷 第 ５期
·４３·
图 １ 断裂的电机轴（ａ）及其断面（ｂ）的宏观形貌
２．ＤａｔａｎｇＮａｎｊｉｎｇＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００００，ＪｉａｎｇｓｕＣｈｉｎａ；３．ＤａｔａｎｇＢｏｉｌｅｒａｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅ
ＶｅｓｓｅｌＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｅｆｅｉ２３００８８，ＡｎｈｕｉＣｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡＣ０９Ａｍｏｔｏｒｓｈａｆｔ，ｍａｄｅｏｆ４５ｓｔｅｅｌ，ｆｒａｃｔｕｒｅｄｉｎｓｅｒｖｉｃｅｉｎａｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ．Ｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｄｓｈａｆｔｗａｓ
免类似事故的发生，分析了断轴的宏观形貌、显微组 织和力学性能，并提出了改进建议。
１ 试验
１．１ 宏观检查 图 １为断裂电机轴的宏观形貌。图 １（ａ）表明：
轴断裂在根部变截面处，此处为直角过渡，易产生应 力集中；断面瞬时断裂区撕裂特征明显，其余部分平 整，裂纹由 瞬 断 区 扩 展 至 整 个 截 面，瞬 断 区 面 积 很 小，裂纹扩展速度块，说明该轴断裂时受到了很大的 瞬时冲击载荷。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｔｏｒｓｈａｆｔ；ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ；ｖａｒｙｉｎｇｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ；ｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ
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事故原因分析：
一、现场调查
根据现场5#干燥机调速电机轴断裂切面的痕迹判断为扭转弯曲疲劳断裂，许多轴类零件的断裂多属于旋转弯曲疲劳断裂。
旋转弯曲疲劳断裂时，疲劳源区一般出现在表面，但无固定地点，疲劳源的数量可以是一个也可以是多个。
疲劳源区和最后断裂区相对位置一般总是相对于轴的旋转方向而逆转一个角度。
由此可以根据疲劳源区与最后断裂区的相对位置推知轴的旋转方向。
调速电机轴断裂切面照片与图3中显示切面基本一致，可以判定为调速电机轴为扭转弯曲疲劳断裂。
（后附照片及相关图像）
二、原因分析
疲劳断裂的基本形式和特征
（1）疲劳断裂的突发性
疲劳断裂虽然经过疲劳裂纹的萌生、亚临界扩展、失稳扩展三个过程，但是由于断裂前无明显的塑性变形和其它明显征兆，所以断裂具有很强的突发性。
即使在静拉伸条件下具有大量塑性变形的塑性材料，在交变应力作用下也会显示出宏观脆性的断裂特征。
因而断裂是突然进行的，因此在干燥机生产过程中突发调速电机轴疲劳断裂现象。
2、疲劳断裂应力很低
循环应力中最大应为幅值一般远低于材料的强度极限和屈服极限。
例如，对于旋转弯曲疲劳来说，经107次应力循环破断的应力仅为静弯曲应力的20～40%，因此干燥机调速电机轴疲劳断裂与负重无关联。
3、疲劳断裂是一个损伤积累的过程
疲劳断裂不是立即发生的，而往往经过很长的时间才完成的。
疲劳初裂纹的萌生与扩展均是多次应力循环损伤积累的结果，干燥机调速电机因没有加油孔，需经常拆装、维护保养，运输、安装等过程中可能存在造成疲劳出裂纹的萌生的因素，且无法直观判断。
事故预防措施：
1、在每次拆装电机时应注意保护调速电机轴端防止磕碰。
2、在维护保养及输送过程中要加强轴端的保护，防止磕碰导致裂纹产生。
3、在每次保养后安装前检查轴端有无细微裂纹，防止事件的反复。
4、调速电机使用年限基本相同，防止类似事件反复发生请尽快实施2015年干燥机调速电
机更换变频电机的技改。
调速电机轴横向疲劳断裂照片
图1 图2 图3
资料中显示的轴断裂切面图像
我们现场的情况与图3显示的情况基本吻合，所以本次事故的判定为扭转弯曲疲劳断裂。
原料工段
2015年1月29日。