摘　要：為了消除安全隱患，提高壓縮機(jī)設(shè)備的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，針對(duì)2臺(tái)大型迷宮壓縮機(jī)的聯(lián)軸器螺栓斷裂原因進(jìn)行了深入細(xì)致的分析，找到事故發(fā)生的原因，與聯(lián)軸器配套商交流，優(yōu)化聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)，更換后的聯(lián)軸器在現(xiàn)場(chǎng)使用情況良好，保證了壓縮機(jī)在額定工況下長(zhǎng)期運(yùn)行的要求。
　　關(guān)鍵詞：迷宮壓縮機(jī)；彈性聯(lián)軸器；螺栓斷裂
　　1　引言
　　公司的2臺(tái)大型迷宮壓縮機(jī)，于1月份投入運(yùn)轉(zhuǎn)，在額定工況下運(yùn)行不足一周，A、B2臺(tái)機(jī)組先后出現(xiàn)彈性聯(lián)軸器螺栓斷裂機(jī)械事故，并且事故現(xiàn)象基本一致。配套的國(guó)內(nèi)聯(lián)軸器廠商對(duì)聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)后，壓縮機(jī)在額定工況下運(yùn)行僅3天，A、B機(jī)組的聯(lián)軸器螺栓又出現(xiàn)斷裂機(jī)械事故，嚴(yán)重影響了用戶的正常生產(chǎn)進(jìn)度，造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。為了避免類似事故再次發(fā)生，提高壓縮機(jī)設(shè)備的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，公司專門對(duì)該2臺(tái)迷宮壓縮機(jī)配套的彈性聯(lián)軸器螺栓斷裂的原因進(jìn)行了分析。
　　2　事故現(xiàn)場(chǎng)螺栓斷裂情況
　　本次發(fā)生機(jī)械事故的配套聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。　　A、B機(jī)聯(lián)軸器螺栓的2次斷裂情況基本一致，現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)軸器的損壞情況如圖2所示。　　3　聯(lián)軸器螺栓的受力分析
　　螺栓個(gè)數(shù)Z=10，起作用為10/2=5，螺栓分布圓直徑為ф495mm，螺栓直徑為doф=40mm，螺栓材質(zhì)為35CrMo，調(diào)質(zhì)處理，圖3為螺栓的理論受力圖。　　根據(jù)螺栓的材料特性，螺栓的力學(xué)性能如下：　　根據(jù)壓縮機(jī)正常工作時(shí)聯(lián)軸器的實(shí)際受力情況，采用專業(yè)軟件，對(duì)聯(lián)軸器的螺栓進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析，分析結(jié)果如圖4所示。由圖4可以看出，螺栓的應(yīng)力值同樣發(fā)生在膜片剪切處，但是剪應(yīng)力的值為139.39MPa，高于理論值，這是因?yàn)樵谟邢拊Y(jié)構(gòu)分析中，考慮了聯(lián)軸器工作時(shí)的實(shí)際情況，定義了各部件之間的連接關(guān)系，給定了摩擦系數(shù)等，更符合聯(lián)軸器實(shí)際受力條件，所以分析值大于理論值，這結(jié)果是與理論分析相吻合的。　　綜合以上結(jié)果可以看出，聯(lián)軸器工作時(shí)候的安全系數(shù)僅為1.5左右，安全系數(shù)過低。
　　4　事故原因分析
　　根據(jù)上述計(jì)算，聯(lián)軸器螺栓的安全系數(shù)過低，是螺栓斷裂的一個(gè)原因。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)軸器損壞情況深入仔細(xì)的分析，分析螺栓斷裂的原因如下：
　　（1）聯(lián)軸器螺栓與法蘭及膜片上螺栓孔配合
　　間隙過大，且大小不均勻，如圖5所示，帶載后節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生較大位移，進(jìn)而導(dǎo)致膜片發(fā)生失穩(wěn)屈曲變形，傳動(dòng)扭矩過程中膜片沒有很好地發(fā)揮作用。　　（2）膜片定位套孔均有明顯不完整的修整加工痕跡，粗糙度25以上，見圖6所示。定位套孔過于粗糙，對(duì)聯(lián)軸器螺栓表面咬合破壞明顯，誘發(fā)螺栓多源疲勞斷裂，且螺栓定位表面沒有采取防腐措施。聯(lián)軸器廠家配發(fā)的新螺栓，定位表面已能清晰看見銹跡，見圖7所示。　?。?）聯(lián)軸器的中間節(jié)與定位套配合的5處螺栓孔周圍表面全部有明顯的圓周向的轉(zhuǎn)動(dòng)咬合痕跡，表明壓緊定位套有松動(dòng)的情況，在聯(lián)軸器正常工作時(shí)候，定位套有明顯地轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象，緊固力矩不夠，見圖8所示。　?。?）螺栓的防松墊片采用的是開口彈簧墊片，此設(shè)計(jì)不符合API671第8.10.3條的規(guī)定。
　　5　結(jié)語(yǔ)
　　2臺(tái)大型迷宮壓縮機(jī)由于聯(lián)軸器螺栓的先后斷裂，使機(jī)組不能長(zhǎng)周期的運(yùn)行，影響正常生產(chǎn)，造成經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)過深入細(xì)致的分析，安全系數(shù)低、零部件加工質(zhì)量差、結(jié)構(gòu)不合理是此次聯(lián)軸器螺栓斷裂的主要原因。經(jīng)過和聯(lián)軸器廠家的仔細(xì)交流，更換了經(jīng)過結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的聯(lián)軸器在現(xiàn)場(chǎng)使用情況良好，保證了壓縮機(jī)在額定工況下長(zhǎng)期運(yùn)行的要求。