油泵联轴器断裂原因分析

核电厂应急柴油发电机组预润滑油泵联轴器断裂原因分析

某核电厂2号机主控出现应急柴油发电机组机械故障报警，现场检查发现预润滑油泵停运，联轴器齿爪全部断裂，受力侧橡胶弹性块消失。根据反馈扩检另外一台预润滑油泵泵组，发现联轴器橡胶弹性块也存在磨损及开裂。预润滑油泵组由电机、联轴器、齿轮油泵组成，联轴器主要包括两个铸铁半联轴器以及橡胶弹性块首先罗列出可能故障模式，再通过试验室分析、数据分析、力学计算分析、现场安装调查等方面的分析，较终确定了联轴器断裂的根本原因与促成因素。

联轴器断裂试验室分析

1橡胶弹性块硬度测试

对联轴器橡胶弹性块进行硬度测试，弹性块硬度值均偏高，较之于牌号要求而言，不受力侧橡胶块硬度平均值高出7个点，受力侧橡胶块硬度平均值高出13个点。新橡胶块备件的硬度测量结果平均值为77.4，与牌号要求的邵尔硬度78非常接近。橡胶块在使用过程中硬度均有不同程度的变加，受力侧硬度变加非常明显，存在老化现象。

弹性橡胶块断口分析

使用体视显微镜对弹性体的橡胶块进行宏观观察，观察发现不受力橡胶块的正面形貌均未见异常，形貌基本相同，受力橡胶块正面形貌可以明显看出橡胶块受挤压发生形变，并且可见挤压张开的裂纹和大量尺寸较小的方向一致的横向微裂纹。

拉伸性能测试

对橡胶块进行抗拉强度测试，三组试样的拉伸强度测试，橡胶块的抗拉强度约为14-16MPa，断裂伸长率约为120%-140%。对新备件橡胶块的拉伸性能进行对比测试，结果表明新备件断裂伸长率均在300%以上，远远高于失效橡胶件120%～140%的伸长率。测试表明，联轴器橡胶存在明显的老化现象。

橡胶块表面磨损形貌分析

通过体式显微镜观察联轴器橡胶弹性块的表面磨损形貌，可以发现在橡胶弹性块与金属爪接触的表面出现了磨损方向一致的磨痕，受力侧橡胶块的表面均出现斜向的磨痕，方向一致，表明橡胶块磨损主要由联轴器对中偏差造成。