电解铝多功能起重机打壳机构机械故障原因分析
起重机械常见故障原因分析及处理
起重机械常见故障原因分析及处理摘要：起重机是现代机械化生产的重要传输设备，能够满足大型、重型货物的升降运输需要。
随着国内工业经济的逐渐发展，各种形式的起重机设备得到了广泛运用，显著降低了人工操作的难度。
由于起重机具备体积大、结构多、操作难等特点，其在使用过程中容易出现故障问题，从而引发安全意外事故。
针对这一点，本文首先介绍了起重机械使用过程中的不安全应诉，然后主要分析了起重机安全故障的原因、分析、处理方法以及一些改进措施。
尖键词：起重机械；安全故障；改进；起重机械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于（）・5t的升降机；额定起重量大于或者等于It,且提升髙度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。
在企业里运用较为平凡的主要有电动葫芦、单梁桥式起重机及双梁桥式起重机。
一般情况下生产型企业运用起重机械主要是在检修的时候辅助使用，且运行环境较恶劣，使用率不高，但是故障率较高，据统计，检修用起重机械每年平均的使用次数约为6次，但是发生故障为1.2次，从而影响检修进度、增加维修费用及成本，且对检修时的安全埋下了极大的隐患。
因此，判断起重机械的故障原因并采取有效的的措施预防其故障的发生就显得尤为重要。
1 •起重机械使用过程中存在的不安全因素近几年，国家对特种设备的安全很重视，先后制定了《特种设备安全监察条例》、《起重机械安全监察规定》等多项法规、标准，加强了对起重机械的监察管理工作，有效地控制了事故发生。
但由于种种原因，起重机械仍然存在许多不安全因素，起重机械存在的不安全因素主要有以下几点：11人为因素由人为因素引起的起重机械事故较多，主要表现在:(1)起重机械司机的失误。
司机注意力不集中，司机的能力、意识不足，不熟悉所使用的起重机械，不按安全操作规程作业，易导致事故的发生。
(2)起重机械监管的失误。
起重机械进行危险性较大作业时，不设专门监管人员旁站；监管人员责任心不强，疏于监护，造成起重机械与周围物体碰撞。
起重机械常见故障及处理探讨
起重机械常见故障及处理探讨随着工程建设的不断发展，起重机械已经成为了建筑工地和重工业生产中必不可少的机械设备。
然而，在起重机械的使用过程中，常常会出现各种各样的故障和问题，给生产和施工带来了很大的影响。
因此，对于起重机械的常见故障及处理探讨，是我们必须要认真研究和掌握的问题。
1、设备运行不稳定起重机械设备在正常运行时，应该是稳定且平稳的。
如果出现设备在运行时出现晃动、摇晃等现象，那么就需要重视了。
可能的原因有：机体平衡受损、轴承架不牢固、轴承磨损、电机电缆等方面存在问题。
处理的方法是：检查并调整机体平衡、加固轴承架、更换损坏的轴承、更换电机电缆等。
2、卷筒的卡顿起重机械在使用卷筒进行升降过程中，如发现卡顿现象，则需要及时做出处理。
可能的原因有：卷筒上的绳索固定松动、卷筒上的物品纠缠或卡住等。
处理方法是：把松动的绳索重新绑好、清理卡死的物品、及时调整水平等。
3、行车的电路故障行车电路故障会导致起重机械的行车过程受限制。
可能的原因有：电路接线不牢固、电线出现损伤等。
处理方法是：检查电线的状态、重新接线、更换损坏的电线等。
4、齿轮或减速机框架不合理如果起重机械的齿轮或减速机框架出现问题，会导致起重力不足或起重过程异常。
可能的原因有：齿轮配合不合理、齿轮磨损、减速机框架有缺陷。
处理方法是：加工并更换配合不合理的齿轮、更换磨损的齿轮、更换框架等。
5、行车轨道如果起重机的行车轨道出现异响、发热等异常现象，会影响起重机的稳定性和耐用性。
可能的原因有：轨道焊接不牢固、轨道受到外力影响导致变形、轨道表面磨损导致质量下降等。
处理方法是：重新焊接轨道、调整轨道的位置和高度、更换损坏的轨道。
总之，起重机械的常见故障及处理探讨，对于提高起重机械的使用效率和使用寿命具有非常重要的意义。
广大使用起重机械的企业和个人应该随时关注设备的运行状况，及时采取各种措施进行维护和保养，以确保设备能够正常、稳定、高效地运行。
起重机常见机械故障及排除方法
起重机常见机械故障及排除方法
起重机械一般由机械、金属结构和电器等三大部分组成，（三者各有特性又有相互关联）
机械部分是指：
起升、运行、变幅和旋转等机构。
起重机械技术检验教材第二章《起重机械主要零部件》中的内容基本上都与起升、运行、变幅和旋转等机构相关联，起重机械技术检验教材在各类起重机内容中也都对机械部分的常见故障及消除方法进行了介绍。
起重机在使用过程中，机械零部件不可避免的遵循磨损规律出现有形磨损，并引发故障。
导致同一故障的原因可能不是一一对应的关系。
因此要对故障进行认真分析，准确地查找真正的故障原因，
并且采取相应的消除故障的方法来排除之，从而恢复故障点的技术性能。
与起升、运行、变幅和旋转等机构相关联的起重机的零件、部件常见故障及排除方法分别列于下表：
起重机常见零件部分故障及排除
起重机常见部件部分故障及排除。
起重机械常见故障原因分析及处理
起重机械常见故障原因分析及处理摘要:起重机是现代机械化生产的重要传输设备，能够满足大型、重型货物的升降运输需要。
随着国内工业经济的逐渐发展，各种形式的起重机设备得到了广泛运用，显著降低了人工操作的难度。
由于起重机具备体积大、结构多、操作难等特点，其在使用过程中容易出现故障问题，从而引发安全意外事故。
针对这一点，本文首先介绍了起重机械使用过程中的不安全应诉,然后主要分析了起重机安全故障的原因、分析、处理方法以及一些改进措施。
关键词：起重机械；安全故障；改进；起重机械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于的升降机；额定起重量大于或者等于1t，且提升高度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。
在企业里运用较为平凡的主要有电动葫芦、单梁桥式起重机及双梁桥式起重机。
一般情况下生产型企业运用起重机械主要是在检修的时候辅助使用，且运行环境较恶劣，使用率不高，但是故障率较高，据统计，检修用起重机械每年平均的使用次数约为6次，但是发生故障为次，从而影响检修进度、增加维修费用及成本，且对检修时的安全埋下了极大的隐患。
因此，判断起重机械的故障原因并采取有效的的措施预防其故障的发生就显得尤为重要。
1.起重机械使用过程中存在的不安全因素近几年，国家对特种设备的安全很重视，先后制定了《特种设备安全监察条例》、《起重机械安全监察规定》等多项法规、标准，加强了对起重机械的监察管理工作，有效地控制了事故发生。
但由于种种原因，起重机械仍然存在许多不安全因素，起重机械存在的不安全因素主要有以下几点：人为因素由人为因素引起的起重机械事故较多，主要表现在：（1）起重机械司机的失误。
司机注意力不集中，司机的能力、意识不足，不熟悉所使用的起重机械，不按安全操作规程作业，易导致事故的发生。
（2）起重机械监管的失误。
起重机械进行危险性较大作业时，不设专门监管人员旁站；监管人员责任心不强，疏于监护，造成起重机械与周围物体碰撞。
电解铝多功能机组的常见电气故障及排除对策探究
线 电气 距 离 １ ． ５ ． ３个 百分 点 ， 减 少 了 导线 自身 的功 率 损 耗 和 导 （ ３ ） 平行 集 束 导线 在生 产和 装 盘 过程 中是 以平 板 方 式 出现 ，
规 格 型 号 由导 线 材 料 结 构 、 电 压等 级 和 标 称 截 面三 大 部 线 成 本 ， 同 时 还 具有 生 产 工 序 少 ， 工 艺过 程 简 单 等 优 点 。
． ２ 电解 铝 工 业现 状 为 此 进 行 电解 铝 多 功 能 机 组常 见 电气 故 障 的 论 述 以及 对 策 的 １ 研 究具有极强 的现实意义 。 中国 自从 ７ ０年代末 引进 １ ６ ０ Ｋ Ａ 中间下料预焙槽技术后 就逐渐 拉开现代 电解技术发展序幕 ， 并且在材料 、 工 艺、 配套 ｌ 电解 铝 产 业概 述
电解 铝 多功能 机 组 的常 见 电气 故 障及 排 除 对 策探 究
口 陈海 兵
７ ３ ０ ３ ３ ５ ） （ 中国铝 业 连 城 分 公 司 甘 肃 ・兰州
摘 要： 电解铝多功能机组作为 电解铝重要设备 ， 在实际生产 中承担着吸出铝水、 打壳、 更换 阳极 、 下料 、 运输 以 及 辅 助 提 升 阳极 母 线 等 重 要任 务 。 从 我 国 电 解铝 产 业 述 入 手 ， 对 铝 电解 多功 能机 组 结 构 进 行 分 析 － ９描 述 ， 重 点论 述 多功 能 机 组遥 控 操 作 系统 、 电气 控 制 系统 等 常 见 故 障 、 并 提 出针 对 性 的排 除对 策 ， 从 而保 障 铝 电 解机 组 的
Ｊ Ｋ Ｌ Ｙ Ｊ － １ ０ － ５ ０ 代表 的 １ ０ ｋ ｖ 铝 芯交 联 聚 乙烯 绝 缘 导线 ，导 体截
面是 ５ ０ ｍｍ 。
起重机械常见故障原因分析及处理
起重机械常见故障原因分析及处理摘要：起重机是现代机械化生产的重要传输设备，能够满足大型、重型货物的升降运输需要。
随着国内工业经济的逐渐发展，各种形式的起重机设备得到了广泛运用，显著降低了人工操作的难度。
由于起重机具备体积大、结构多、操作难等特点，其在使用过程中容易出现故障问题，从而引发安全意外事故。
针对这一点，本文首先介绍了起重机械使用过程中的不安全应诉，然后主要分析了起重机安全故障的原因、分析、处理方法以及一些改进措施。
尖键词：起重机械；安全故障；改进；起重机械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于（）・5t的升降机；额定起重量大于或者等于It,且提升髙度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。
在企业里运用较为平凡的主要有电动葫芦、单梁桥式起重机及双梁桥式起重机。
一般情况下生产型企业运用起重机械主要是在检修的时候辅助使用，且运行环境较恶劣，使用率不高，但是故障率较高，据统计，检修用起重机械每年平均的使用次数约为6次，但是发生故障为1.2次，从而影响检修进度、增加维修费用及成本，且对检修时的安全埋下了极大的隐患。
因此，判断起重机械的故障原因并采取有效的的措施预防其故障的发生就显得尤为重要。
1 •起重机械使用过程中存在的不安全因素近几年，国家对特种设备的安全很重视，先后制定了《特种设备安全监察条例》、《起重机械安全监察规定》等多项法规、标准，加强了对起重机械的监察管理工作，有效地控制了事故发生。
但由于种种原因，起重机械仍然存在许多不安全因素，起重机械存在的不安全因素主要有以下几点：11人为因素由人为因素引起的起重机械事故较多，主要表现在:(1)起重机械司机的失误。
司机注意力不集中，司机的能力、意识不足，不熟悉所使用的起重机械，不按安全操作规程作业，易导致事故的发生。
(2)起重机械监管的失误。
起重机械进行危险性较大作业时，不设专门监管人员旁站；监管人员责任心不强，疏于监护，造成起重机械与周围物体碰撞。
起重机械常见故障原因分析及其处理
起重机械常见故障原因分析及其处理作者：于鹏王珍珠李传际来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第11期摘要：文章在分析起重机械发生故障的原因基础上，提出相应的预防措施，减少故障发生的频率。
关键词：起重机械缠绳限位故障起重机械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于0.5t的升降机；额定起重量大于或者等于1t，且提升高度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。
在企业里运用较为平凡的主要有电动葫芦、单梁桥式起重机及双梁桥式起重机。
一般情况下生产型企业运用起重机械主要是在检修的时候辅助使用，且运行环境较恶劣，使用率不高，但是故障率较高，据统计，检修用起重机械每年平均的使用次数约为6次，但是发生故障为1.2次，从而影响检修进度、增加维修费用及成本，且对检修时的安全埋下了极大的隐患。
因此，判断起重机械的故障原因并采取有效的的措施预防其故障的发生就显得尤为重要。
虽然起重机械的种类繁多，且故障原因复杂，但是故障表现大致分为以下几点：1 缠绳缠绳是起重机械中最常见的故障之一，缠绳后起重机械将无法运行，同时会造成卷筒变形、卷筒外罩变形、减速机轴承损坏、减速机外壳损坏、电机烧损、排绳器损坏、限位损坏及钢丝绳变形、断股等，影响检修及其使用，最重要的是吊装物悬在空中，极易造成安全事故。
起重机械缠绳的原因较多，如能将其原因分析透彻并采取适当的措施预防或在缠绳发生后采取合理的措施处理，既能减少经济损失还能防止安全事故的发生，往往能起到事半功倍的效果。
1.1 日常维护保养到位，预防缠绳的事故发生缠绳事故发生很大部分原因是由于起重机械长时间放置，没有使用，且没有经常试车，造成卷筒内灰尘积聚，排绳器锈蚀，钢丝绳润滑不良，减速机缺油，钩头滑轮润滑不良等。
在突然使用时，起重机械的钢丝绳没有按照卷筒上的绳槽排列，钢丝绳叠压，造成缠绳事故。
预防方法：一是没有进行空载试车，保证起重机械各运转部件正常，如同设备停止运行后盘车一样；二是保证钢丝绳的润滑良好，根据运行状况，每3个月—6个月对钢丝绳润滑1次，可采用钙基脂涂抹法润滑；三是长时间不使用，使用前进行全面清理并检查减速机油位及各部件润滑情况。
起重机械常见故障及处理探讨
起重机械常见故障及处理探讨起重机械在使用过程中，一些常见的故障是难免的。
为了确保起重机械的正常工作，必须及时发现并解决故障。
下面将对起重机械常见故障及处理方法做一详细探讨。
一、电气故障1、电气继电器吸合不良或者失灵。
首先检查起重机械的电气线路是否完好，包括继电器触点是否有氧化腐蚀，是否配线正确，并检查供电电压是否达到要求；其次，检查继电器线圈是否短路、开路等，如果有问题，更换继电器。
2、电动机无法正常启动。
检查电动机的电源线路和控制电路是否好，检查接触器是否吸合。
有时，这也可能是由于非机械原因引起的，可以检查电动机是否过载，是否过热等。
如果发现故障，应及时解决。
3、接线板在操作过程中松动。
应检查接线板是否有堆积物或氧化物，需要进行清理，然后重新插拔电缆以确保插头处于紧密状态。
如插头松动不能彻底解决，必须更换。
二、机械故障1、起重机械开机时晃动较大。
这可能是由于支架不平整或者支架松动，刹车系统不正确或者制动器失灵。
需要检查支架和刹车系统，并进行调整或更换。
2、多年使用之后，电缆或钢索出现老化或磨损。
检查电缆和钢丝绳状态，如发现断裂或严重磨损，应及时更换。
这是因为电缆或钢缆出现问题，将增加安全事故的风险。
3、起重机械运行缓慢。
这可能是机械部件缺乏润滑或者轴承故障。
应检查轴承是否过度磨损或损坏，并注入润滑油来解决问题。
三、液压故障1、起重机运行过程中，液压系统出现渗漏。
首先，应检查液压系统所有的液压管路和管件是否紧固，是否松动。
如果发现管路破裂、漏油，应更换损坏部分2、液压油温度过高。
液压油温度过高时，会降低系统的工作效率和寿命。
需要检查液压油冷却器是否正常，并保持液压系统油温在适当范围内。
总之，在起重机械使用过程中，常见的故障包括电气故障、机械故障和液压故障。
也就是说，要保证起重机械的正常工作，首先需要检查问题发生的原因，其次，才能做出适当的处置，维护经常性保养，就可以降低故障率并保证起重机械的安全性和可靠性。
起重机械常见故障原因分析及其处理
起重机械常见故障原因分析及其处理
起重机械是工厂中不可缺少的重要设备，在各种重要场合中都发挥着重要的作用，可是由于各种原因使得起重机械常常会发生故障，对于这些故障的发生往往无法预料，所以今天要讲的就是起重机械常见故障原因分析及其处理。
首先，我们来看看起重机械故障的常见原因。
一般而言，起重机械的故障是由它的以下几个方面引起的，即设备设计问题，设备加工质量问题，设备使用环境问题，设备保养问题等等。
而这些故障可能引起起重机械失灵、急停、缺力、速度不达标等各种故障现象。
其次，我们来看看起重机械故障的常见处理方法。
首先，在出现故障前，应首先检查设备的运行情况，如果发现有异常，应及时检修；其次，在出现故障后，可检查起重机械所驱动的电机、编码器、缓冲器、伺服控制系统等部件，检查其是否造成故障；再次，可根据起重机械的类型和故障现象判断出故障原因，并综合考虑费用和时间成本进行维修；最后，在维修完成后可进行设备的试车、检查等工作，以确保起重机械的正常工作。
最后，我们来看一下起重机械故障的常见防护措施。
首先，应采取有效的设备保养措施，减少设备的磨损；其次，应经常检查设备的润滑及电气部件的链接，防止漏电、过载等现象；再次，应经常对设备的操作环境条件进行检查，如温度、湿度等；最后，应进行定期的设备调试，以确保设备的正常使用。
从上述内容可以看出，起重机械故障发生原因多种多样，故障处
理也是复杂的，但是只要采取有效的预防措施，避免设备过度磨损，同时及时检查维修，就能有效的防止起重机械的故障发生，希望以上内容对大家有所帮助。
起重机常见机械故障分析及预防措施
起重机常见机械故障分析及预防措施摘要：起重机主要用于将货物从地面起重，并通过起重装置将货物运输到目的地，是一种重要的机械设备。
目前，在运用起重机运输设备和吊运材料时，可以大大增加材料运输的便利性，但机器本身也存在一些潜在的安全隐患，在一定程度上增加了工程项目的损失，威胁着操作者和周围人员的生命财产安全。
因此，为了有效减少起重机故障的发生，有必要及时解决故障问题并加强起重机设备维护。
本文主要论述起重机常见机械故障的分析及预防，以供相关人员参考。
关键词：桥式起重机；机械故障；排除措施引言近年来，随着现代化的进步，工业生产进行了重大改革，起重机设备在其中起着重要作用，有效提高了工作效率、降低劳动强度，并在实际生产中得到了广泛应用。
但起重机的机械设计复杂，在实际使用过程中难免会出现可能影响生产进度的故障，给企业造成一定的经济损失，造成更多不稳定的安全因素。
因此，有必要分析这些机械缺陷，采取预防措施，保证工业生产的顺利进行。
1、起重机常见机械故障分析1.1卷筒故障分析由于长时间的使用，卷筒部件的筒壁会逐渐变薄，薄弱环节会被刺穿，对卷筒造成严重损坏。
如果卷筒出现故障，升起的物体可能会坠落，从而对提升区域内的工作人员的安全构成潜在风险。
另外，在设备运行过程中，卷筒和钢丝绳之间会产生摩擦，导致摩擦部位的筒壁变薄，这也是卷筒故障的主要原因。
当出现一些裂纹时需要及时进行更换。
1.2钢丝绳断裂在提升重物的过程中，钢丝绳会受到复杂的应力条件。
由于钢丝在钢丝绳上的位置不同，导致钢丝绳的受力分布不规则。
当进行提升时，绳索之间会产生张力，如果提升的物体超过极限重量，就会导致绳索断裂。
1.3减速器齿轮故障在起重机中，减速器主要承担传动功能，通过齿轮啮合电机转矩传动实现最佳工作转速。
如果齿轮运行在过程中发生法断裂、磨损，将会严重影响桥式起重机的安全可靠运行。
造成减速器出现故障原因有许多。
例如：刀具表面不光滑，冲击小，导致应力集中。
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第２４卷第５期
２０１６年９月
河南机电高等专科学校学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＨｅｎａｎ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ
Ｖｏ１．２４ Ｎｏ．５
Ｓｅｐｔ．２０１６
电解铝多功能起重机打壳机构机械故障原因分析
张 野，李 娜，朱绘丽，安林超，杨用增
（河南工学院，河南新乡４ ５ ３００３）
摘要：打壳机构是电解铝多功能起重机的重要工作机构之一，依靠高频率的振动将黏附在电解槽及阳极碳
块周围的结壳打碎。它的这种工作特点使它的结构和零件在高频振动时产生共振，引起磨损以及疲劳破坏
目前对其研究大多仅停留在简单的外形设计和静力学校核阶段，这阻碍了该机构性能的进一步提升，文章
采用有限元方法对打壳机构模态特性进行研究，为其结构改进提供了参考和依据。
关键词：电解铝；打壳机构；模态特性；电解铝多功能起重机；故障
中图分类号：ＴＨ２１８ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ００８—２０９３（２０１６）０５—００１２—０４
０ 引言
打壳机构是电解铝多功能起重机的重要工作机
构之一，依靠高频率的振动将黏附在电解槽及阳极
碳块周围的结壳打碎。目前打壳机构的结构型式为
四连杆打壳机构（见图１ ｏ打壳机构的工作条件恶
劣，经常出现金属结构裂纹、紧固件连接失效以及
液压件密封失效等故障，本文将分析这些故障产生
的原因并提出改进意见。
图１ 四连杆打壳机构
１ 打壳机构的静力学分析
由于机构的金属结构部分常出现裂纹故障，为
了校核打壳机构静强度是否满足要求，首先对机构
进行静力学分析。
１ １ 打壳机构的相关参数
打壳机构的基本参数见表１。
表１ 打壳机构的部分技术参数
１。２打壳机构有限元模型的建立
首先采用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ２０１４建立机构的三维几何
模型，然后利用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ与ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ有
限元分析软件的无缝连接，将几何模型导入到
ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ中，最终建立机构的有限元模型
（见图２）。
最终有限元模型共有节点４１６１３８个，单元
１２７９８４个。
１．３打壳机构所受到的载荷
打壳机构的钎杆处受到气动打击头提供的打击
力以及四连杆各零件自重以及摆动油缸所产生的压
紧力，其受力图为图３所示：
Ｆ ＝ｎＦ０
收稿日期：２０１６—０６—２５
作者简介：张野（１９８１一），男，黑龙江佳木斯人，工程师，硕士，主要从事起重机设计研究。
ｌ２
张野，等：电解铝多功能起重机打壳机构机械故障原 分析
式中， 一钎杆处受到的外力（Ｎ） 一连杆自重、油缸推力折合在钎杆处的外力 （Ｎ） ＝ 粤＋ ＋ ６ ４Ｎ 钎杆处打击头提供的最大打击力，已知 ８０００Ｎ Ｉ一上连杆重，Ｇ １．＝９２ｋｇ Ｇ 一下连杆重，Ｇ￣－＝９２ｋｇ Ｇ 一同定架重， ＝７８ｋｇ ， 一摆动油缸推力，Ｆ￣＝８０３８４Ｎ 钎杆处受到的外力为 ’ ＝ １＋￣＝８０００＋２９６１４＝３７６１４Ｎ 在钎杆的下表面上添加大小为３７６１４Ｎ的载荷， 载荷方向为垂直下表面。 图２打壳机构有限元模型 图３机构受力图 １．４静力学分析结果 最终计算所得到的机构和各主要零件的应力火 小及应力图见图４所示： 通过等效应力图４可以看ｆＩｊ，在＿ｒ 况２的情况 下．最大应力出现在下连杆与同定架连接的销轴上， 最大应力为２１ １．６８ＭＰａ。其他主要的零件及最大应 力位置见阁５和图６。 根据分析结果来看，静载荷使机构所产生的最
大应力小于材料的屈服极限，不足以使机构的金属
结构产生破坏，故对于打壳机构而言，仅仅考虑静
载荷的作用是不够的。
图４机构等效应力图
图５上连杆等效应力图
图６下连杆等效应力图
２打壳机构模态分析
从静力学分析结果来看，如果把打壳机构所受
到的载荷简化为静载荷的话，得到的应力大小不足
以使机构的零件产生破坏．而作用在打壳机构上的
ｌ３
河南机电高等专科学校学报 ２０１６年５期
载荷的频率为２０Ｈｚ，显然载荷变化对结构产生的影 响较大，相应的载荷应被看作动载荷，所以打壳机 构的结构计算问题属动力学问题。因此，我们将从 模态分析人手，探讨打壳机构的故障原因。 ２．１ 模态分析基本步骤 模态分析是基于振动学的相关理论，目的在于 研究模态参数的一种分析方法。它既是系统识别理 论在机械振动领域的应用，同时也是研究结构的动 力特征的一种重要方法。 系统的总频率响应函数可以由单个模态的频率 响应函数叠加而成，对于超过所考虑的频率范围越 大的模态对总的频响函数的作用也越小，所以我们 可以不考虑那些超过所考虑频率范围较大的模态。 这样在实际应用中，人们通常只要关注它的前几阶 模态以至十几阶模态，就可以满足需求，而计算量 却大大地减少了。 一般说来，我们采用有限元方法进行模态分析 大体需要经过：建模，加载及求解，扩展模态和观 察结果等主要过程，具体流程如图７所示： 』 Ｉ 建立有限元模型 『 －Ｊ 定义边 ＿条 带 ｊ 图７模态分析的过程图 ２．２模态分析结果 采用ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ对机构进行模态分析， 得到前ｌ０阶模态频率如表２。 表２打壳机构固有频率 打壳机构前６阶模态的振型如下： １）１阶模态的固有频率为０．３９２８１Ｈｚ。振型如 图８所示，在此模态中，钎杆和四连杆沿着 轴的 １４ 方向摆动，其中固定架和钎杆摆动最为剧烈。
图８ １阶振型
２）２阶模态的固有频率为０．６６２５６Ｈｚ。振型如
图９所示，在此模态中，摆动最剧烈位置仍然为固
定架和钎杆。
图９ ２阶振型
３）３阶模态的固有频率为３．５１０８Ｈｚ。振型如图
ｌ０所示，在此模态中，钎杆和固定架绕着 轴的方
向转动，其中固定架和钎杆转动最为剧烈。
图１０ ３阶振型
４）４阶模态的固有频率为６．７２１９Ｈｚ。振型如图
１１所示，在此模态中，整个机构沿着Ｊ，轴的方向摆
动，其中伸缩油缸的摆动最为剧烈。
５）５阶模态的固有频率为８．３９８１Ｈｚ。振型如图
１２所示，在此模态中，伸缩油缸尾部沿 方向摆动，
张野．等：电解 多功能起霞机打壳ｆＪ【恂机械故障原 分析
定 干¨钎朴轻做摆动，其他位置儿平尢任何振动
图１ １ ４阶振型
图１２ ５阶振型
６）６阶模态的同有频率为９．９ｌ１６Ｆｔｚ 、振） 如Ｉ铡
１ ３所永， 此模念ｒｆｌ，机卞勾上方和Ｆ收发！ －￣ＪｎＬ ｍ 动，其巾仲缩油缸的摆动最为删烈 图１ ３ ６阶振型 ７阶～ｌ０阶段幞态埘结构影响较小，敝忽略 汁 ３故障分析及改进 通过懊念分析的结果来看，前３阶摸念的最人 响应位 均…现存打击 定架干¨钎杆上，第４钊 ｌ０阶模态的最人响应都…现 伸缩油缸＿Ｉ二，ｍ于打 击 的Ｉ 作频率为０～２０Ｈｚ，覆盖Ｊ 个１—１０阶频 率， 此存打壳机ｒ作时．１ 作频率 各阶模态频 牢接近时将引起相应位 的共振，这样 响应的最 大佗置将Ⅲ现诸如裂纹、Ⅲ定螺栓松动以及油缸密 封失效等故障 为了避免这 现象， 没计时还应 埘这些部位进行加强，尤其是邯些本身应力较大的 位置。埘此我们采用丫如下改进措施： １）打壳火固定架『｝｛铸钢改为５５ 钢整体锻造 后 ］ 成，强度大大增强，同时也增人ｒｌ占ｌ定架 的同有频率，使其能够避丌打出 的ⅢＩ 作频率，解 决ｒ同定架易断裂的问题。 ２）优化了’连杆的形状，材质ｍ原有普通钢板改 为耐热性较好而且防磁的奥氏体 锈钢ｌＣｒｌ８Ｎｉ９ Ｆｉ 制作 ３）钎杆直径［ｆｌ原彳丁 ５０增）】Ｉｌ垒 ７０，材质ｆｆ］ ４５ 钶）４改为ｌ（：ｒｌ ８Ｎｉ９１ ｉ制作。 ４）油缸由专业厂家生产， ｊ供货商 商 增加 了缸体的厚度，以获得较大的系统刚 ，从 避开 ｒ手Ｊ‘击 的＿ｌｒ作频率。 ４ 结束语 本项Ｅ］巾对电解斜１多功能机组打壳机构进行
静强度和模态分析，所得到的结果表明打壳机构
机械故障的主要原因并｛卜简单的静强度破坏，而足
于机械振动所导致的破坏 对＿『采 振动原理１‘
作的产品，例如破碎锤，振动没备等 水产品一佯，
进行设计时需进一步对其进行动力学厅而的分析，
而非简 的静强度分析。
（责任编辑 吕春红）
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