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膜片联轴器检修安装中不应忽略的问题

发布时间:2019-04-30
膜片联轴器是挠性联轴器的一种。其补偿元件是由几组薄的金属片(一般为不锈钢薄橱用螺栓交错地与两半联轴器联结,每组膜片由若干片叠集而成,因此也常叫叠片联轴器

膜片联轴器是挠性联轴器的一种。其补偿元件是由几组薄的金属片(一般为不锈钢薄橱用螺栓交错地与两半联轴器联结,每组膜片由若干片叠集而成,因此也常叫叠片联轴器。膜片联轴器靠膜片的弹性变形来补偿所联结两轴的相对位移,膜片不受温度和油污影响,具有耐酸、耐碱、耐腐蚀的特点,适用于高温高速有腐蚀介质工况环境的轴系传动,是我国重点推广的联轴器。

检修安装存在的问题及建议

1.关于找正标准

目前在找正标准上只是径向跳动与端面跳动的要求,对于膜片联轴器,《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-1998的要求,径向≤0.15mm,端面跳动≤0.1mm,化工部标准也与之相当。但要说明的是,在平时检修安装时这个标准并不适用所有膜片联轴器。

2.联轴器膜片主要受4种力

1)转矩产生的薄膜应力。一侧转矩产生的力,平均分布在4个间隔的螺栓孔上,在所取的1/4膜片上,该力沿周向作用于中间螺栓孔一侧中部,固定径向位移和轴向位移。

2)离心惯性力产生的离心应力。高转速机械的离心惯性力,在结构的应力计算中十分重要,其离心惯性力。固定中间螺栓孔的径向位移、周向位移和轴向位移,周边无其他载荷作用。

3)轴向安装误差引起的弯曲应力。由于在轴线方向的安装实际误差,使膜片沿轴线方向发生弯曲变形。该位移加载在中间螺栓孔处的轴线方向,径向位移和轴向位移固定。

4)角向安装误差引起的弯曲应力(周期性应力)。由于在轴线角向的安装实际误差,使膜片沿轴线方向发生周期性弯曲变形,而且它是决定膜片疲劳寿命的主要因素。

从相关公式(略)中分析,附加应力的大小不光与两轴相对角位移、两轴相对轴向位移、两轴相对径向位移有关,还与联轴器的螺栓数、膜片厚度、联轴器螺栓分布半径等因素有关。因此,建议具体找正标准,应根据设备设计要求进行,不能统统按径向≤0.15mm,端面跳动≤0.1mm进行。

3.联轴器端面距离偏差

对于膜片联轴器端面距离偏差的要求,是基于两轴相对位移产生的附加应力的公式上提出来的。存在轴向安装距离偏差的情况下,当联结螺栓上紧时,膜片上会产生受力情况(假定6个联结螺橙。而当存在角度与径向偏差时,膜片的受力。一般在安装时这两种情况会同时存在,会产生力的叠加。加上设备运行时产生的轴向位移,有可能加速膜片损坏。相对应的,轴向距离偏差引起的轴向应力,反过来也可能会影响设备的运行参数(振动、轴承温度)。

因此建议在实际检修安装中,严格控制两半联轴器之间的距离偏差。参考无锡创明D,TD系列联轴器安装说明书,两半联轴器距离与中间短节加膜片的安装厚度偏差在0-0.4mm以内(有预拉预压设计的膜片除外)。当然,每个联轴器厂家的设计可能存在不同,因此也应该按照设计要求进行调整。

4.安装过程中不应忽略的问题

1)动平衡。随着机器转速的提高,任何回转零部件的惯性主轴与旋转轴线之间都有偏心,它在运转时产生的不平衡惯性力矩必将引起传动轴系的振动,导致机器零部件失效。挠性联轴器中存在可以相对位移的零件,则容易引起不平衡。因此,很多高速设备中的膜片联轴器本身经过了动平衡,半联轴器装到轴上又进行过动平衡,以保证系统的动平衡性。

对于机组,检修、技术人员较重视时,对联轴器的安装一般会按设计要求进行。但对于高速泵,检修人员很容易忽略对轮的平衡问题。相对于高速泵转子的质量,对轮占的比重不小,在高转速下很容易产生较大的不平衡力。高速泵的输入轴,受力相对复杂,不平衡力容易干扰轴承与齿轮的正常受力,引起设备异常。因此建议在安装膜片联轴器时,应严格按照设计要求组对安装,以保证设备能正常运行。

2)半联轴器的变形。由于使用或安装不当可能引起半联轴器的变形,从而会使膜片在安装上紧螺栓时产生一个非正常的弯曲应力。与前述的由轴向偏差引起的附加应力不同,该弯曲应力对于膜片来说是不对称的,就发生在变形部位,弯曲应力的大小与变形程度、膜片厚度、螺栓数量、螺栓半径等相关因素有关。半联轴器的变形容易引发振动、噪声、膜片过早开裂等现象。

在检修中,对于半联轴器的变形的检查实在是太少。从有关厂家资料来看,一般膜片半联轴器外圆与端面跳动≤0.05mm直径>250mm或锥孔配合的跳动≤0.08mm。因此建议在安装时,确定检修工序,检查半联轴器的变形量,以确保设备运行正常。

3)其他。其他一些细小的问题也应该注意:联轴器安装螺栓不能用普通螺栓代替。安装螺栓应按要求转矩上紧。螺栓穿进方向不能装反。膜片有预拉伸或预压缩要求的,一定要确定好原动机与设备之间的起始位置,然后按要求加减联轴器上的调整垫片。联轴器与轴是锥孔配合的,一定要检查内孔的接触率。


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