液力偶合器作為一個柔性傳動元件在我國工業生產的各個領域應用已有很長時間,而水介質液力偶合器在糧食,衛生和礦山等行業的應用亦越來越普遍。但是,由于水介質液力偶合器使用工況,結構特點和傳動介質的關系,在沒有采取特殊工藝的保證的情況下其使用壽命比不上油介質偶合器。因此廣大用戶和生產廠家一直在陸尋求提高水介質偶合器的使用壽命,提高設備的利用率,從而提高經濟效益。本文試就提高限矩型水介質液力偶合器的壽命問題提出一些見解。
1 結構工藝處理
限矩型水介質偶合器是以水作為傳遞動力的介質,其主要零件與傳動原理與油介質偶合器相同,均是由主動聯軸節,從動聯軸節,后輔腔,泵輪、渦輪、主軸和外殼等幾個主要零件組成,但內部結構卻不一樣(如圖1所示)。
圖1 1.主動聯軸節 2.從動聯軸節 3.后軸腔 4.泵輪 5.外殼 6.渦輪 7.主軸 8.壓蓋 A---軸承前后密封 B----與水接觸有部位油介質偶合器泵輪、處殼上的兩個軸承是與工作腔相通的,它利用工作腔內的油液作潤滑作用,既可傳遞動力,又可潤滑軸承,使用壽命高,但水介質偶合器泵輪與外殼上的兩個軸承不能與工作腔相通,軸承要用油脂潤滑并要在軸承前后加以密封,否則,讓水或難燃液進入軸承內,軸承生銹便會影響使用壽命,此在結構設計上較為重要,是關鍵一著,必須保證。此外,工作腔內與水(難燃液)接觸的部位除泵輪,渦輪和外殼是鋁合金外,主軸、螺紋環、螺栓(或鉚釘)和陰謀防松墊等都是采用中炭鋼或鉻鋼做材料。由于所使用的工作液(水或難燃液)均含有一定成份的各種礦物質,會腐蝕金屬表面產生銹蝕現象,這亦會影響偶合器原使用壽命。因此,必須在結構上解決,主要方法有:
(1)兩個軸承前后采用油封加O型密封圈密封,防止水進入軸承,軸承的潤滑有機用鋰基潤滑脂,此種潤滑脂抗水慎重 性能好,滴點高,變溫使用范圍大。 (2)與水接觸的主軸、螺栓(鉚釘)、螺紋環和防松墊圈等可采用不銹鋼做材料,防止銹蝕,但費用較高。 (3)與水接角的主軸、螺栓(鉚釘)、螺紋環和防松墊圈采用中炭鋼或鉻鋼材料,加上特殊工藝處理防銹,效果好并經濟實用。 (4)各密封面應采用O型橡膠密封圈密封較為理想,能解決泄漏現象,密封可靠,壽命長。
2 正確使用
結構合理,工藝先進和質量好是提高離水介質偶合器使用壽命的主要因素,但與應用中的安裝、操作、防護及保養等使用因素亦有很大關系。精確的安裝,正確的操作,合理的防護、規范和定期的保養會提高偶合器的使用壽命,相反,再好的產品,如違章操作,不懂得使用的重要性,不但無法保障使用性能,還會降低偶合器的使用壽命。因此,在應用中,應注意以下幾點:
(1)安裝精確,要保證電機,液壓偶合器和工作軸在同一直線上,如果選帶皮帶輪的水介質偶合器,更要注意電機的、偶合器的安裝同軸度,偏差不能超過規定值,否則,會產生振動,發熱,內耗、員承損壞和斷軸等現象。 (2)較使用說明書上的要求正確操作,不要因為工作環境的局限而隨意改變操作規程。 (3)按使用說明書上的要求,采用規定的工作用液(傳動介質),不能隨意改變或用各種介質混合使用,更不能將夾帶有砂、泥等雜質的液體注入工作腔,否則會損壞密封件,損壞葉輪葉片,降低使用性能。 (4)做好安全防護,防止偶合器受到外力沖擊、碰撞,否則,不但會損壞偶合器,還會造成人身安全事故和設備事故。 (5)在0ºC以下氣溫環境工作的限矩型偶合器,停機后要瘵水產清,以防腔內的水結冰脹破偶合器。 (6)當過載噴液后,要按規定重新注入適量的液體,易熔塞,防爆塞擊穿后,重新更換,千萬不要隨便找一個木塞或鐵棒塞進去。
3 合理匹配選型
選型正確,匹配合理是提高限矩型水介質偶合器使用壽命的另一個后果要因素,選 型進要根據不財的工作要和不同的使用工況選擇不同結構型式的偶合器匹配,提高傳動效率和經濟效益,還可避免設備額外的損耗,減少維修,提高可靠性和壽命。因此,匹配選型時要注意以下幾點。
3.1 型號選擇
選型要恰當,選得過大,塌動矩會加大,過載能力大,不能保護電機,而且經濟上亦不合算,過少電機起動后無法帶動工作機運轉,即使勉強帶動工作機,但液體升溫快或不斷噴液、影響生產 ,液力偶合器的設計選 型原則一般為,電機的傳遞功率,比偶合器的功率大5%,而偶合器的傳遞功率比工作機的使用功率大5%,液力偶器的選型公式為
式中 D---偶合器工作腔的有效直徑,m N----電機額定功率,KW λB----偶合器泵輪力矩系數(一般取λB=1.605×10-6min2/m) r----工作液的體積質量(用水為1000kg/m3)} n----電機的額定轉速,r/min
3.2 結構選擇
液力偶合器有多種結構型式。作為斗提機、刮板輸送機、破碎機和無起動時間要求的帶式輸送機等礦山機械,選限矩型液力偶合器便可滿足使用要求,如對起動時間要求大于20--40s的帶式輸送機,則要選加長后輔腔的偶合器;如有調速要求的則要調速型的水介質偶合器(在國內暫未有廠家生產)。
3.3 充液量要合理
充液量的多少會直接影響偶合器的使用特性,充液量必須與所選用的電機功率,轉速查匹配,充液量多不但無益而且有害,達少達不到要求,一般生產廠家會在使用說明書上有充液曲線體供選擇。
4 結語
綜上所述,只要設計,制造工藝合理,使用得法提高水介質偶合器的使用壽命是完全可行的,筆者所在企業生產的水介質液力偶合器的使用壽命遠遠超過MT/T208-1995標準10000h的要求,并已在多年生產應用中得到了充分的證實。
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河北京誠聯軸器廠提供
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