。打开减速机上盖检查，发现减速机主动轴在小齿轮内部断裂，断口在轴齿轮内部键槽处，断口截面从轴中心向外扩散（见图）１）。

运行人员发现１０Ｂ泵启动后掉闸，对减速机进行解体开盖检查发现，主动轴出现裂纹，位于与齿轮安装连接的键槽部位，裂纹沿轴肩部位延伸至４号轴承端（见图２）。

３．２　断裂前后的减速机运行状况
查看１０Ｂ泵减速机主动轴断裂前各部位振动值及温度均在正常范围内，未发现异常波动和超标情况。调阅减速机１０Ｂ泵减速机主动轴断裂前后的电流曲线：启动时间为６月１５日０５：１５：５１，启动最大电流１１９．３Ａ；０５：１６：０５电流降至额定５４Ａ（电流恢复时间、电流值与正常启动运行时相同）；０５：１６：２１电流突升至１００Ａ；０５：１６：４０电流降至空载电流２５．６Ａ（空载维持时间７ｓ）：０５：１６：４８电流降至０。根据电流曲线可以看出，１０Ｂ泵启动后经１４ｓ恢复额定电流后，电流突升至１００Ａ，然后降至接近空载电流，符合断轴瞬间变化曲线（见图３）。

３．３　工况系数分析
一般情况下，设备的设计都是按理论值计算的，但因设备的使用场合、环境、工作时间等都不相同，所以要将理论值乘一个系数，以确保设备的安全使用，这个系数就叫工况系数。减速机的工况系数等于减速机设计的额定功率除以应用功率，计算得出Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ泵减速机设计工况系数分别为１．７９、１．５９、１．７０、２．１０。Ａ、Ｂ、Ｃ泵减速机的工况系数均较Ｄ泵小，而Ｄ泵减速机至今未发生断轴事件，因此怀疑Ａ、Ｂ、Ｃ泵减速机的工况系数设计不合理，特别是在频繁带载启停运行方式下，减速机主动轴频繁受交变力冲击，主动轴齿轮键槽位置是应力的集中区域，从而造成主动轴产生疲劳损伤并逐步向基体内扩展，截面有效承载面积逐渐减小最终发生断裂现象。

３．４　主动轴的扭转强度计算
为进一步验证减速机主动轴的工况系数设计是否合理，利用扭转强度对主动轴进行校核，计算出主动轴的最小直径。由实心圆轴扭转强度条件公式：


在下述情况时，Ａ取较小值，弯矩较小或只受扭矩作用、载荷较平稳、无轴向载荷或只有较小的轴向载荷、减速机的低速轴、轴只做单向旋转；反之，Ａ取
较大值，直径≤１００ｍｍ的轴，有１个键槽时，轴径增大５％ ～７％，有２个 键 槽 时，应 增 大１０％ ～１５％［１］。

由于减速机主动轴为高速轴，且泵进行反冲时减速机也反转，其材质为３５ＳｉＭｎ，故Ａ选取较大值为１１２。并且主动轴上有１个键槽，其轴径应至少增加５％，将应用功率与转速代入公式（２）计算得出各减速机主动轴的最小直径：ｄＡ≥８４．９８ｍｍ，ｄＢ≥８８．３８ｍｍ，ｄＣ≥８８．３８ｍｍ，ｄＤ≥９１．９８ｍｍ。除Ｄ泵减速机主动轴轴径为１００ｍｍ外，Ａ、Ｂ、Ｃ泵减速机主动轴轴径设计均为８０ｍｍ，无法满足最小轴径的要求，进一步验证了设计工况系数选择偏小，无法满足实际运行需要。因此在重载频繁启停的情况下，减速机主动轴出现疲劳损伤并逐步扩大，最终导致主动轴断裂。

４　解决措施及效果
由于减速机主动轴频繁断裂的主要原因是主动轴轴径设计不合理，工况系数选择偏低，因此需要对现有的Ａ、Ｂ、Ｃ泵减速机进行改型，增加主动轴轴径尺寸，确保在重载工况下的抗疲劳强度。为了有效利用现有减速机的基础，综合考虑，将Ａ、Ｂ、Ｃ泵减速机主动轴轴径增加至１００ｍｍ，同时主（从）动轴与齿轮的连接方式改为齿轮轴形式；增大齿轮模数及齿宽，增加齿轮强度。改型后的减速机的主要铭牌参数如表３所示。

改型后的Ａ、Ｂ、Ｃ泵减速机工况系数分别达到了２．３１、２．０６、２．１９，主动轴轴径均满足大于最小轴径的要求，能够适应工作需求。２０１4年１０月对１０号机组Ａ、Ｂ、Ｃ　３台泵的减速机进行了改型，截止目前，改型后的减速机运行状态良好，停备后开盖检查主动轴和齿轮，没有发现异常，初步判定改造方案可行。长期运行效果还有待时间检验。

５　结束语
随着国家环保政策的日趋严格，要求发电厂脱硫系统可靠运行达到与主机同等重要的地位。浆液循环泵减速机改型后，不仅可以延长其运行周期，避免因设备异常损坏造成二氧化硫排放浓度的超标，而且还可以有效减少污染物排放总量，符合当前国家环保要求，有助于电厂的长远发展。