【壓縮機網(wǎng)】前言

 

　　疊片撓性聯(lián)軸器自20世紀70年代開(kāi)始在各領(lǐng)域推廣使用，逐步替代齒式聯(lián)軸器和非金屬彈性塊聯(lián)軸器等傳統產(chǎn)品，到20世紀末已占主導地位。聯(lián)軸器是用來(lái)連接主、從動(dòng)設備，使其一同旋轉并傳遞扭矩的裝置。聯(lián)軸器除傳遞動(dòng)力與扭矩外，z*主要一點(diǎn)就是補償不對中能力，這也是疊片聯(lián)軸器使用越來(lái)越廣泛的原因。圖1為聯(lián)軸器幾種不對中的形式。

 

 

　　齒式聯(lián)軸器允許內、外齒有較大的軸向滑移，但在工作狀態(tài)下的滑移需克服很大的摩擦阻力，給軸承以很大的軸向力，而且受內外齒相對滑動(dòng)速度的限制，角向補償能力也有限。非金屬彈性塊聯(lián)軸器由于本身結構的原因，在更換彈性元件時(shí)必須移動(dòng)半聯(lián)軸器，其軸向補償能力相對較弱，而且彈性元件易于損壞，維修周期短。疊片聯(lián)軸器角向和軸向剛度很低，可補償較大的角向和軸向不對中，而不致于給軸和軸承附加很大的力。疊片聯(lián)軸器除補償能力較大外，還有以下主要優(yōu)點(diǎn)：

 

　?。?）疊片撓性聯(lián)軸器為干式聯(lián)軸器，無(wú)需潤滑和維護；

 

　?。?）有明顯的隔振和吸振作用；

 

　?。?）零部件之間無(wú)相對運動(dòng)和磨損，易于保持出廠(chǎng)時(shí)的動(dòng)平衡，特別適合高速大功率場(chǎng)合；

 

　?。?）全金屬機構，無(wú)老化，使用壽命長(cháng)；

 

　?。?）安裝使用簡(jiǎn)單方便，在不動(dòng)設備基礎的情況下能更換片組及螺栓等易損件。

 

　　正是由于疊片聯(lián)軸器具有以上優(yōu)勢，所以它是目前工業(yè)流程動(dòng)力設備的s*選產(chǎn)品。本文以無(wú)錫創(chuàng )明疊片聯(lián)軸器為例，初步介紹疊片聯(lián)軸器的選用方法。

 

　　一、疊片聯(lián)軸器選用注意事項

 

　　在選用疊片撓性聯(lián)軸器時(shí)，應根據使用要求和工作條件等綜合分析來(lái)確定，主要考慮以下幾點(diǎn)。

 

　　1、主動(dòng)機和從動(dòng)機的機械特性。主動(dòng)機類(lèi)型不同，其輸出功率和轉速差異較大，需根據實(shí)際的工作狀況選擇合適的工況系數，以滿(mǎn)足機組使用要求。

 

　　2、聯(lián)軸器轉速高低，決定聯(lián)軸器的基本結構形式。一般低速場(chǎng)合（3600轉/分以?xún)?，主要?a href="http://www.668qz.com" target="_blank" class="keylink">泵、低速風(fēng)機等為主）選擇螺栓定位的疊片聯(lián)軸器即可；中高速場(chǎng)合（3600轉/分以上，主要以汽輪機等為主）則需選擇以止口定位的高速聯(lián)軸器，同時(shí)需考慮聯(lián)軸器動(dòng)平衡對機組的影響。

 

　　3、聯(lián)軸器選用需考慮安裝及后期維護。由于某些大型機組調整基礎比較困難，選型時(shí)應考慮聯(lián)軸器z*大外徑在允許的安裝空間內，在保證冷態(tài)安裝距離的同時(shí)，選擇裝拆方便的結構形式。

 

　　4、聯(lián)軸器使用的工作環(huán)境。一般室內或者有遮蔽物的場(chǎng)合，選擇表面氧化處理或黑磷化處理的疊片聯(lián)軸器即可。如在強酸，強腐蝕等場(chǎng)合，則需選用表面鍍合金保護層的聯(lián)軸器，甚至不銹鋼疊片聯(lián)軸器。

 

　　二、疊片聯(lián)軸器選型計算及復核

 

　　疊片撓性聯(lián)軸器選用一般以所需傳遞的計算扭矩小于聯(lián)軸器的公稱(chēng)扭矩為原則。由于主動(dòng)機的工作狀況各不相同，所以在計算時(shí)序考慮工況系數K，見(jiàn)表1工況系數K值表。

 

 

　　聯(lián)軸器扭矩計算：

 

　　T=9549×P×K/n

 

　　式中：T—扭矩(N.m)

 

　　p—主動(dòng)機額定功率（kW）

 

　　K—工況系數

 

　　n—額定工作轉速（r/min）

 

　　根據T≤Tn（公稱(chēng)扭矩），n≤n max（z*大許用轉速）的原則，結合聯(lián)軸器外徑、所能包容z*大軸徑等，選擇合適的聯(lián)軸器型號。

 

　　疊片聯(lián)軸器經(jīng)過(guò)初步計算選型后還需進(jìn)行復核。

 

　　1、復核峰值扭矩和z*大瞬時(shí)扭矩是否滿(mǎn)足機組需要。對于頻繁啟動(dòng)的機組需校核啟動(dòng)扭矩，對于有剎車(chē)裝置的設備應校核剎車(chē)扭矩。

 

　　2、復核機組軸頭間距即冷態(tài)安裝距離（DBSE）是否滿(mǎn)足所選型號z*小軸頭間距的要求。

 

　　3、復核聯(lián)軸器軸向和角向補償能力是否滿(mǎn)足機組要求。對于某些熱脹量較大的機組，可采用冷態(tài)預拉伸的方法，使機組達到熱平衡時(shí)聯(lián)軸器工作在較小變形狀態(tài)。

 

　　三、疊片聯(lián)軸器在特殊場(chǎng)合的選用舉例

 

　　由于某些機組特性的限制與要求，疊片聯(lián)軸器需采用特殊材質(zhì)或特殊結構。以下列舉某些特殊場(chǎng)合選用的特殊疊片聯(lián)軸器。

 

　　1、冷卻塔風(fēng)機專(zhuān)用疊片聯(lián)軸器

 

　　冷卻塔風(fēng)機與一般風(fēng)機相比有兩個(gè)明顯的不同之處：一是風(fēng)機安裝在循環(huán)熱水上方，工作環(huán)境極度潮濕，且溫度較高；二是電機與風(fēng)機間距特別長(cháng)，軸頭間距一般3～5m。這兩種工況對聯(lián)軸器提出特殊要求：材料需滿(mǎn)足防銹要求，同時(shí)設計聯(lián)軸器時(shí)需考慮間隔軸臨界轉速。圖2為碳纖維聯(lián)軸器的簡(jiǎn)圖。

 

 

　　該聯(lián)軸器主從動(dòng)端安裝盤(pán)材質(zhì)采用0Cr18Ni9，膜片材質(zhì)301，螺栓緊固件材質(zhì)2Cr13，選用此材料的目的是為了起到防銹的作用；間隔軸組件以碳纖維管為主，主要是為了減輕重量，減小附加載荷，提高臨界轉速。

 

　　2、風(fēng)電專(zhuān)用高速疊片聯(lián)軸器

 

　　風(fēng)力機組在傳遞能量過(guò)程中，葉輪吸收的能量是隨著(zhù)風(fēng)能的大小在時(shí)刻變化的，因此經(jīng)常會(huì )產(chǎn)生不穩定的力在齒箱和發(fā)電機上。在發(fā)電機短路時(shí)，齒輪箱須有過(guò)載保護，避免風(fēng)電機組造成更大范圍的損害。同時(shí)齒箱與電機間聯(lián)軸器還需絕緣且必須可靠運行20年以上。圖3為風(fēng)電高速疊片聯(lián)軸器關(guān)鍵部件簡(jiǎn)圖。

 

 

　　風(fēng)電高速聯(lián)軸器中間段通過(guò)使用玻璃鋼起到齒箱與電機間絕緣的作用。玻璃鋼強度性能良好，絕緣性能優(yōu)秀，重量較輕，能減少軸端的附加載荷。通過(guò)給螺栓套件施加一定的擰緊力矩（按過(guò)載扭矩計算標定），將轉接盤(pán)夾緊在壓板內，壓板與轉接盤(pán)的連接處有摩擦片。當機組過(guò)載時(shí)，轉接盤(pán)與壓板就會(huì )產(chǎn)生相對轉動(dòng)（俗稱(chēng)打滑），從而起到過(guò)載保護的作用。

 

　　四、結論

 

　　疊片聯(lián)軸器補償不對中能力較大，吸振隔震效果良好，無(wú)需潤滑，而且現場(chǎng)維護方便，相對齒式聯(lián)軸器、非金屬彈性塊聯(lián)軸器有較大優(yōu)勢。

 

　　疊片聯(lián)軸器選用時(shí)，根據主、從動(dòng)機特性，需選擇合適的工況系數，根據轉速高低，需選擇合適的結構形式，一般低速聯(lián)軸器選用螺栓定位的結構，高速聯(lián)軸器選用止口定位的結構。聯(lián)軸器初步選型后還需進(jìn)行尺寸或使用條件等的復核。

 

　　在某些特殊場(chǎng)合，疊片聯(lián)軸器選用需考慮材質(zhì)、絕緣性能以及過(guò)載保護裝置等。

 

　　參考文獻

 

　　[1] 周明衡，聯(lián)軸器選用手冊[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2001.

 

　　[2] 王文斌，機械設計手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2007(3).