联轴器是用来将原动机所产生的扭矩传递给从动机的一种机械装置,并补偿原动机与从动机之间由于制造误差、安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等所引起的轴向、径向和角向位移。弹簧片联轴器使用广泛,适用于中速大功率,安装、使用和维护均简便,能在环境恶劣的条件下工作,适用于高温(T≤300℃)有腐蚀作用的场合;承受不对中能力强,并能吸振和隔振,传动平稳无噪声,运行周期长,设有安全防护装置,安全可靠,具有高的功率质量比,作用在联结设备上的附加载荷小。但是在弹簧片联轴器使用过程中,由于各种原因,造成弹簧片扭曲变形,而缩短其使用寿命,甚至在经济方面和劳动力方面造成不必要的浪费。本文将对离心泵弹性联轴器弹簧片扭曲变形的原因进行分析并提出切实可行的解决办法。
1 弹簧片扭曲变形的原因分析
1.1 选型原因
造成选型不正确的因素有:
a.没有充分掌握主、从动的工作情况,错误地选择工况系数K;
b.计算联轴器每转功率值错误;
c.没有充分复核使用条件,不清楚最大转速、最大扭矩,补偿值,主、从动端轴径尺寸和轴间距的尺寸等。
1.2 联轴器的制造原因
联轴器制造完毕后,会出现以下问题:
a.联轴节的径向端面圆跳动数值超差;
b.联轴器本身存在动不平衡;
c.联轴器轴心或螺丝孔偏心;
d.联轴器或弹簧片眼距不均;
e.联轴器螺栓与螺丝孔间隙过大等。
安装产生的误差
由于安装不当产生的误差主要包括:
a. 没有正确检测出轴、电机轴的径向圆跳动值超差;
b.选择安装方法不当,使联轴器发生机械变形,轴向间距过大或过小;
c.同心度的找正数值不准确,使联轴器出现轴向间距过大或过小,径向、轴向或者轴向径向同
时存在误差,因而造成弹簧片产生变形。
1.4 排除离心泵同心度不准确造成的振动比如系统刚度不够、基础地脚螺栓松动或泵支腿螺栓松动、转子与静止部件有摩擦、轴弯曲、双支撑转子动平衡超差、轴承箱损坏、轴承损坏及原动机的振动等。由于振动不及时处理会造成弹簧片产生疲劳变形。
1.5 温度变化的原因
温度变化主要表现在以下几方面:
a.介质温度的影响;
b.润滑油温度的变化;
c.周围环境温度的变化。
2 解决办法
对应于上述使弹簧片产生扭曲变形的种种原因,本文提出下列相应的解决办法:
a.正确掌握主、从动机的工作情况,合理选择工况系数K,正确计算功率值PK/n,根据PK/n
值选择联轴器型号。
对同样功率但型号不同的电机,轴径会有不同,一定要复核适用轴径,另外还要充分复核使用条件,熟悉最大转速、最大扭矩以及补偿值;主从动端轴径尺寸和轴间距的尺寸。
b.依据离心泵的转速高低,一般以两轴径为标准,找联轴节径向圆跳动不大于0. 04mm,端
面跳动值不大于0. 01 mm,转速越高直径越大,所要求的数值越小,一般以说明书为准。用在旋转机器上的联轴器都要作动平衡实验,试验合格后各配合件上要留有标记,安装时必须按给定的标记组装。另外,联轴器上各连接螺丝都要经过称重,对号入座,不可随意调换。用假轴或圆柱销检查轴心或螺丝孔的偏心;用卡尺依据图纸检测联轴器或弹簧片的眼距是否相同,发现问题应及时更换;检查螺栓与螺栓孔的间隙应在0. 04 ~0. 06mm之间。
c.在装联轴器之前应先检查泵轴、电机轴的圆跳动值是否达到要求,表面光洁度和配合尺寸
(通常联轴器与轴的配合为H7/js6)是否符合标准,在泵轴和电机轴上各放一块垂直于轴表面的百分表。分别旋转泵轴和电机轴,查看百分表的读数不大于0. 04mm,转速越高表值应越小。最后,选择正确的安装拆卸方法,联轴器轮毂孔与轴径的配合大多数采用过盈配合,两者的联接又分为有键和无键联接两类,轮毂孔有圆柱形和圆锥形孔两种。弹簧片联轴器的对中标准值是轴向0. 10mm,径向0. 15mm。对中直径越大越能影响到同心度数值,具体情况依据说明书。两半联轴器之间的距离应与中间联轴器和弹簧片尺寸之和保持在~0. 4mm范围内。
d.利用轴承振动值和轴振动值来评定旋转机械的振动。利用测振仪来测量振动值,分析产
生振动的根源、振动的部位及原因,使振动值即振幅保持范围。
表2 振幅范围
转速/r·min-1最大振幅值/mm
<200 0. 20
200~400 0. 15
>400 0. 10
e.热油泵或高温泵在启动前要暖泵,预热速度不得超过50℃/h,每半小时盘车180°,升温
正常后应校核联轴器的对中。介质的温度小于5℃时属于低温泵,在启动前也应在介质温度达到设计温度时进行同心度的校核;润滑油的温度应保持在40℃以内,滑动轴承温度应小于65℃,滚动轴承温度也应小于70℃;在长时间的找正过程中应考虑环境温度的变化。
3 其他
转子的轴向窜动量过大、过小也会造成弹簧片损伤。离心泵在检修安装后,由于轴承磨损使
轴向窜动量超过0. 20~0. 40mm的范围,应及时检查或修复使窜动量保持在0. 24~0. 40mm的标准范围内。此外,对装有弹簧片的联轴器应严格按照说明书的要求操作,无论什么原因也不能频繁启动离心泵,比如一天不能超过5次,这样就不会使弹簧片受到损伤。对于长期不运转的离心泵要定期盘车,使其在0~180°的位置相互更换。对于超期使用的弹簧片要及时更换。
4 结束语本文对离心泵弹性联轴器弹簧片扭曲变形的原因进行了分析,提出了行之有效的解决办法。文中所述办法可以有效地防止弹簧片扭曲变形,
延长其使用寿命,避免造成不必要的浪费。