1 聯軸器的工作特點
臨濮線目前在用輸油設備上生產的聯軸器為河北京誠聯軸器廠生產的柔性聯軸器,主要安裝在莘縣輸油站的兩臺KDY400-96X3和趙寨子輸油站的兩臺KDY400-96X5上。
1.1 通過此聯軸器將電機輸出端與輸油泵輸入端聯接起來,并將電機的輸出轉矩傳遞給油泵。
1.2 電機輸出端與半聯軸器是以鍵加一定過盈的配合進行聯接。輸油泵輸入端與半聯軸器端是一過盈配合進行聯接(泵上有鍵槽)。為拆卸方便將半聯軸器的后部分壁厚減薄,配以夾緊裝置來保證由此而減小的摩擦力。
1.3當輸油泵輸入端部分需要檢修時,可拆卸聯軸器中間端節,通過拆卸輸油泵半聯軸器,達到不拆移電機即可保證泵輸入端得維修,減輕工人的勞動強度,能快速恢復輸油泵機械性能的目的。
2 柔性性聯軸器的使用情況
聊城輸油處四臺輸油泵在維修輸入端零部件,泵軸與聯軸器均發生不同程度的粘著磨損,在拆卸半聯軸器時,輕者損傷軸的配合表面,重者嚴重拉傷軸的配合表面,甚至聯軸器和軸發生粘連。
3 聯軸器在拆卸過程中對泵軸的危害
3.1 由于聯軸器和軸產生粘連,每次更換輸入端密封件拆卸聯軸器時,常常損傷軸的配合表面,形成深淺不等的溝痕甚至撕裂泵軸的配合表面,雖然經過補焊及加工處理,但泵軸局部金相組織還是發生改變,降低了泵軸的機械性能,加大了設備運行的隱患。
3.2 由于聯軸器與軸發生粘連,在使用拉拔法及溫差法拆卸將聯軸器不起作用時,只能用破環法進行拆卸。由于采用氧乙炔氣割,操作時溫度過高,泵軸受熱使其內部金相組織發生微妙的變化,降低了設備的機械性能。
4 聯軸器粘連發生部位及產生機理分析
通過對幾臺輸油泵泵軸的綜合分析,發生粘連的部位均與聯軸器壁厚及夾緊部位相對應(如圖)
為什么只發生在這些部位而不是別的地方?
這要從聯軸器的設計理念說起,其本意是為提高生產效率減輕工人的勞動強度,在不拆移電機的情況下,采用溫差法用不大的力就能將其從軸上拆下。為達到這個目的除保留聯接部分的結構形狀及尺寸外,其余部分做了減薄處理。為保證輸油泵正常運行所需扭矩在減薄部分加裝了夾緊裝置,此聯軸器采用過盈配合產生的摩擦力矩來傳遞扭矩,(泵軸開有鍵槽,但沒有采用建聯接的方式)。
輸油電機在起動瞬間,輸油泵主軸處于靜止狀態過渡到運行狀態,所需要的扭矩遠遠大于正常運行時的扭矩,當聯軸器與軸之間摩擦力部能滿足需要時,于是它們之間發生相對移動,在發生粘連的部位,由于是過盈配合,材料性質接近,滑動產生時,零件配合表面相互膠合的微觀幾何形狀不平或夾在兩配合表面間的微笑雜質,在相對移動過程中產生滑移,擠壓、變形、撕裂使接觸最緊密的部位脫離原有的位置,形成硬點嵌在兩配合表面之間,這些硬點是以點狀或片裝的形式存在。在滑移過程中隨著硬點的逐漸增大其配合表面間的摩擦力也逐漸增大,當大道滿足輸油泵正常運行時,聯軸器和軸之間的滑動結束。
5 改進方法
5.1 保持原有結構形狀,多加幾道夾緊裝置來滿足要求,但受零件結構及拆卸要求的限制,這種辦法不行;
5.2 改過盈配合聯接為鍵配合聯接,這種結構具有結構簡單、聯接可靠、加工周期短、操作方便等特點,這種方法符合企業的維修要求。
經過加鍵處理的聯軸器在工作中,能否滿足了輸油泵的正常運行,要看泵轉子因局部增重后其平衡是否在范圍之內。經過分析認為聯軸器加工鍵槽抵消了55%鍵的重量(原來沒有鍵槽),剩余重量增加的離心力對輸出油泵振動影響不是很大。趙寨子站1#泵、2#泵聯軸器改進后,測的輸油泵運行時的位移振動指數分別為1#0.03mm,2#0.02mm,均沒有超過設備振動指標規定的0.05mm的范圍。
6 結論
通過測量的結果,結合輸油泵的運行情況觀察,說明聯軸器的改進是成功的,其經濟價值在于消除輸油泵的安全隱患,延長設備的使用壽命,保證輸油生產的正常運行。
(河北京誠聯軸器廠提供)
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