摘（zhāi）　要：本文針對捷克YORK公司離心式製冷機（jī）組主傳動軸斷裂的（de）原因進行了理論分析，提出了解決方案和改進措施。
　　關（guān）鍵詞：離心式製冷機組（zǔ）；主傳動（dòng）軸；斷裂；分析；措施
　　一、製冷機壓（yā）縮機的（de）工作原理
　　壓縮機通過摩擦聯軸器與轉速為2975r/min的6kV主電機相聯，由主傳動軸帶動大齒（chǐ）輪（lún），通（tōng）過小齒輪軸使轉速增至10902r/min，帶動鋁合金葉（yè）輪高速運（yùn）轉，使氟裏昂壓力升高，達到冷凝條件。
　　主傳動軸與軸套（tào）通過軸端的12條M8×1.25mm的高強度螺栓連接，並通過其傳遞扭矩；軸套與大齒輪采用過盈（yíng）配合（製造（zào）廠家以（yǐ）組合件形式提供），軸套與軸之間（jiān）的空腔安裝雙端麵（miàn）機械密（mì）封（fēng）；葉輪通過3條M12×1.25mm高強度螺栓與小齒（chǐ）輪軸連接並（bìng）定位，見圖1。

　　二、故障情況
　　1997年10月2日，92C103機組的主電機（jī）電流陡（dǒu）降，冷凝壓力迅速降低，壓縮機停止（zhǐ）運行；且有大量（liàng）潤滑（huá）油從主傳動軸密封處噴出。解體檢修發現主傳動（dòng）軸（結構見圖2）從A-A端麵處斷裂，斷口呈凹凸狀（見圖3)。

　　三、原因分析（xī）主傳動軸斷（duàn）裂的可（kě）能（néng）原因是，強度不夠、結構不合理、裝配精度和零部（bù）件加工精度不（bú）夠。
　　1．強度
　　從斷裂（liè）位置（zhì）來看，主傳（chuán）動軸（zhóu）斷裂處直徑為φ60mm，而Z小直徑（jìng）為φ40mm處的軸頸未斷（duàn）裂，由此可以判（pàn）斷主傳動軸斷裂不是因強度不夠（gòu）造成（chéng）的。
　　2．結構
　　從圖2可以看出斷裂處為直（zhí）角過渡，是應力集中的地方。而且主傳動軸與軸套（tào）的配合端（duān）麵對（duì）軸（zhóu）線（xiàn）無垂直度要求，且配合精度低，因而加大（dà）了主傳動軸的運行載荷；同時機組的四個滑動軸承與（yǔ）軸（zhóu）套的實際間隙值為（wéi）0.19mm，在檢修規程允許（xǔ）範圍（wéi）0.15~0.20mm的上限，也加大（dà）了主（zhǔ）傳動軸的運行載荷。
　　3．裂紋形成及（jí）擴展過程主傳動（dòng）軸斷裂麵呈凹凸狀，且有放射狀（zhuàng）組織存在（見圖（tú）4）。這種斷口形式是由疲勞裂紋產生的，因為（wéi）疲勞裂紋總是首先發生在（zài）應力集中的地（dì）方。

　　材質內（nèi）存在第二相或夾雜物，以及A-A端麵和直徑為φ60mm軸頸的（de）表麵粗糙度較低是導致裂紋源的可能（néng）原因。加之組成金屬的某些晶（jīng）粒在Z大（dà）剪應力作用（yòng）平麵內產生滑移，在交變載荷作用下，隨著疲勞過程的（de）進行，原有滑移線的滑移量增大，逐漸（jiàn）形成滑移帶。隨著滑移帶的加寬加深，在表麵出現“侵入溝”和“擠出帶”，從而形成裂紋源。
　　當傳動軸出現（xiàn）的初始裂（liè）紋小（xiǎo）於臨界裂紋尺寸時，在交變（biàn）載荷（hé）作用，尤（yóu）其是機組頻繁啟動（從安裝使用到斷裂前反複啟動了約40次）的情況下逐漸擴展，直至達到臨界裂紋尺寸而斷裂。
　　四、結論
　　通過上（shàng）述分（fèn）析可知主傳動軸斷裂不是強度不夠所致，而（ér）是（shì）由於結構設計不合理、加工（gōng）和裝配精度低、啟動次數頻繁等原因，在應力（lì）集中處產生裂紋源，然後在交變（biàn）載（zǎi）荷和機（jī）組（zǔ）運行時其他部件（jiàn）給予的附加載荷作用（yòng）下逐步擴展，達（dá）到（dào）臨界裂紋尺寸造成的。
　　五、處理（lǐ）措施及效（xiào）果
　　1．將軸上A-A端麵的直角過渡改為圓角（jiǎo）過渡（取r=2.5mm）。但注意與其裝配的軸套的內圓應倒角，且以不影響主軸的裝配為準。
　　2．為減少主傳動軸（zhóu）運行時的額外載荷，在A-A端麵增加（jiā）了垂直度和粗糙度要求。同時適當減小了四個滑動軸承的裝配間隙（實際為0.16mm），但以保證機組的安全運行為前提（tí）。
　　3．加強工藝優化，提高操作水（shuǐ）平，加大巡檢頻（pín）率，減少機組開停次數。
　　采取了相（xiàng）應措施後，3年多以來未再發生類似事故。