电机轴断裂事故原因分析

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