聯軸器常見問題集錦
問: 高性能的撓性元件(圓盤和膜片)聯軸器為什么需要墊片?
答: 齒式聯軸器與撓性元件聯軸器不同,它的嚙合輪齒之間具有間隙,因此允許軸向運動。撓性元件聯軸器則依靠類似彈簧的材料的拉伸和彎曲來調整設備軸之間的運動。在安裝聯軸器時,需要考慮這些運動。

通常,安裝現場測量的軸間距可能略微不同于聯軸器的設計間距。墊片通常安裝在中間凸緣上用來調整間距,從而確保聯軸器不會因間距差異而過度拉伸。

問: 聯軸器的撓性元件具有軸向調節能力。為什么還需要安裝墊片?
答: 聯軸器的撓性元件不應用于軸向調節。高性能聯軸器附帶的墊片組用于處理安裝期間出現的長度誤差。直徑小于 6 英寸(152 毫米)的聯軸器通常允許 +.062 英寸 (+1.58 毫米)的長度誤差,而直徑大于 6 英寸(152 毫米)的聯軸器則允許 +0.125 英寸(+3.2 毫米)的長度誤差。墊片應平均分布在兩端,以便維護凸緣導桿的整體性。

造成實際軸間距與設計軸間距不同的其中一個原因是機器安裝公差。另一個原因是錐形軸輪轂的安裝公差。

問: 在安裝高性能聯軸器時,需要哪些工具?
答: 所需的安裝工具包括:安裝(液壓)模具,扳手套件,能滿足螺栓擰緊扭力值的扭力扳手,用于測量軸端部之間距離的千分尺,原始設備制造商說明書,以及聯軸器圖紙。

問: 高性能聯軸器的建議檢查周期為多長時間?
答: 對于高性能齒式聯軸器,建議用戶每隔 12-18 個月進行一次檢查、清理并重新潤滑。無需潤滑的圓盤式和膜片式聯軸器預計可以連續運轉五年以上。只需對此類金屬膜片聯軸器進行目視檢查即可。

問: 在改進設備時,哪一方具有更大的優勢:是原始設備制造商還是聯軸器廠商?
答: 人們經常問及哪一方應參與改進過程的問題。有兩種途徑供最終用戶選擇 - 從動設備原始制造商或聯軸器制造商。原始設備制造商通常具有更大的優勢,例如:渦輪機械專業技術。 · 提供現有聯軸器的數據和機殼尺寸。
· 歷史數據。
· 轉子動力分析能力。
· 提供錐形塞尺/環規。另一方面,成千上萬的高性能齒式聯軸器已直接由聯軸器廠商改裝成為膜片聯軸器。聯軸器設計人員通?梢赃x擇和“微調”膜片聯軸器來滿足現有齒式聯軸器的工程數據,因此無需更改機組的轉子傳動。為了順利完成改進,獲取必要的信息非常重要。

問: 改進需要哪些信息?
答: 必須獲取必要的應用數據才能確保正常的改進。這些數據項目包括:
· 功率(HP 或 kW)和速度(最小、最大和標準運轉);
· 主動和從動設備軸端詳細資料;
· B.S.E.(軸端面間距,也稱軸間距);
· 預計熱膨脹(膨脹量和方向);
· 角向偏移上限要求(高性能聯軸器通常要求 度);
· 服務對象(管道壓縮機,乙烯機組);
· 聯軸器是否需要符合 API-671 規格 – 對于渦輪機設備,必需符合;
· 環境(鹽水噴灑,氯水,硫化氫)。
為了確保順利完成改進,聯軸器設計人員需要知道聯軸器每一半的重量和 CG(重心)位置,以使懸垂力矩一致。通過使此類數據與提議的膜片聯軸器相匹配,機組的側面臨界速度將不受影響。為了確保成功改進,某些主要渦輪壓縮機原始制造商依據轉速制訂了一些原則。如下所示: · 如果轉速低小 3600 轉/分鐘,則新聯軸器每一半的重量和重心位置應處于現有聯軸器的 20% 以內。
· 當轉速在 3600 和 6000 轉/分鐘之間時,每一半的重量和重心位置應處于 15% 以內! 當轉速超過 6000 轉/分鐘時,每一半的重量和重心位置應處于 10 % 以內。
此外,還應與現有聯軸器的抗扭剛度或 Kt 一致,以防止機組的扭轉臨界速度發生變化。一般來講,與從動設備直接相連且由兩部分組成的機組或傳動裝置對聯軸器的 Kt 變化不太敏感,但如果存在齒輪箱或第 2 個 或第 3 個轉子,則這種變化會產生顯著的影響。

問: 撓性元件聯軸器上的哪一部分最容易損壞?
答: 聯軸器設計人員一般會讓撓性元件作為最容易損壞的一環。請務必審查聯軸器圖紙以獲得運轉系數和最小輪轂滑程值,從而確保所設計的聯軸器符合要求。

問: 許多蒸汽 渦輪機在導熱方向和軸方向上均有較大的熱膨脹。撓性膜片聯軸器能否處理此類熱膨脹?
答: 大多數膜片聯軸器類型 - 圓盤式或膜片式 - 都能處理渦輪機械的軸向熱膨脹。由于撓性膜片聯軸器的能力有一定的限制,因此在選擇撓性膜片聯軸器時,務必考慮設備的軸向熱運動。如果軸向熱膨脹要求超過膜片聯軸器能力的 25%,則聯軸器設計人員通常應設計墊片來處理此類運動。例如,如果一個 20 兆瓦的蒸汽渦輪機在從靜態運轉條件轉變為“熱”運轉條件時,將沿壓縮機方向膨脹 0.150 英寸(3.8 毫米),并且聯軸器的額定能力為 + 0.200 英寸(+5.1 毫米),則設計的聯軸器墊片應縮短 0.150 英寸(3.8 毫米)。為了實現這一目的,當安裝聯軸器并擰緊所有螺栓時,聯軸器應被拉伸到一定程度,其值與熱膨脹值相同。當設備機組進入“熱”運轉條件后,聯軸器應接近于中性或松馳位置。

問: 我們打算改進一個低力矩的齒式聯軸器。在改進這種類型的聯軸器時,是否存在一些需特別注意的事項?
答: 是的。如果設備要求使用低力矩的齒式聯軸器,則用于更換的聯軸器也必須是低力矩的聯軸器。如果低力矩的聯軸器輪轂屬于無鍵型液壓裝配,則非常易于安裝和拆卸;但是,如果軸帶有鍵,則在拆卸時會比較麻煩。 低力矩、帶有鍵的輪轂可用加熱法進行安裝(通常使用火爐或油槽),但在拆卸時,通常只能使用火把進行加熱。即使是非常小心,撓性膜片聯軸器也可能會因局部受熱而損壞。另外,撓性元件還非常類似于散熱器的散熱片,從輪轂的中心向外擴散熱量。為了解決這一問題,北京通聯弗萊科技有限公司 工程師推出了一種獨特的設計,用液壓法拆卸帶有鍵的輪轂。加工一些環形凹槽,放入輪轂內徑,讓端口連接至輪轂桶的端部。通過向端口施以 500 - 1500 磅/平方英寸的油壓,輪轂就會“彈離”聯軸器軸,就像無鍵型液壓安裝法一樣。這種針對帶有鍵的輪轂的改裝設計在那些不想使用火把來拆卸輪轂的精精煉廠中得到了廣泛應用。

問: 膜片聯軸器的直徑通常要大于齒式聯軸器。那么,膜片聯軸器能否裝入現有的聯軸器罩?在改進時,是否應考慮風洞效應?
答: 在制訂改進規范時,一定要包括對聯軸器罩尺寸的檢查。當所提議的膜片聯軸器外徑的徑向間隙小于 1 英寸(25 毫米)時,還應進行風洞效應計算。聯軸器廠商已開發出了用于計算聯軸器罩內溫升值的計算機程序。此外,還應改進通風孔,以便聯軸器罩排出產生的熱量。

問: 我們的高性能齒式聯軸器運轉良好。為什么要更換它們?
答: 某些旋轉設備工程師對齒式聯軸器的運轉壽命師非常滿意。一般情況下,嚙合良好且正常維護的齒式聯軸器可以使用 10-15 年。 基本上有兩種類型的撓性聯軸器:滑動和變形類型。齒式聯軸器屬于滑動類型;ハ鄧Ш系凝X輪周而復始地來回滑動,因此會磨損輪齒。隨著磨損不斷地進行,徑向間隙會越來越大,進而會使齒輪的失衡程度加劇。此外,齒式聯軸器還需要定期維護。

與齒式聯軸器相比,膜片聯軸器具有以下優點:
· 膜片聯軸器不存在徑向間隙問題,因此潛在失衡較低。
· 膜片聯軸器一般在五年內不需要進行任何維護或檢查,使用壽命極長。對于齒式聯軸器,廠商建議用戶每隔 12-18 個月進行一次檢查、清理并重新潤滑。
· 膜片聯軸器消除了“死鎖”和轉軸斷裂問題。
· 膜片聯軸器降低了輪轂與軸的磨擦。
· 膜片聯軸器顯著降低了對所連設備的作用力。齒式聯軸器所產生的滑動力是扭矩的一個因素。圓盤式或膜片式聯軸器所產生的變形力屬于彈力,與扭矩無關。膜片聯軸器對設備軸承所產生的彎曲作用力約為齒式聯軸器的 40%,所產生的軸向作用力約為齒式聯軸器的 10%。公司在計算投資回報率時,有時會考慮機械軸承的壽命。

問: 膜片聯軸器的價格一般要高于齒式聯軸器和需要潤滑的聯軸器,并且原始設備制造商最初都支持這些聯軸器。為什么應考慮更換?
答: 目前,高性能齒式聯軸器的成本實際上一般要高于圓盤式或膜片式聯軸器。齒式聯軸器需要許多制造工序,因此會耗用大量人力。 此外,齒式聯軸器的維護成本(定期潤滑、檢查和重新加入潤滑脂等)要遠遠高于膜片聯軸器。雖然原始設備制造商最初都支持需要潤滑的齒式聯軸器,但原始設備制造商現在已開始設計并支持膜片聯軸器,以替換齒式聯軸器。在當今的渦輪機械中,超過 95% 的新應用領域都采用膜片撓性元件聯軸器。鼓式制動器和盤式制動器

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