1 联轴器的工作特点
临濮线目前在用输油设备上生产的联轴器为河北京诚联轴器厂生产的柔性联轴器,主要安装在莘县输油站的两台KDY400-96X3和赵寨子输油站的两台KDY400-96X5上。
1.1 通过此联轴器将电机输出端与输油泵输入端联接起来,并将电机的输出转矩传递给油泵。
1.2 电机输出端与半联轴器是以键加一定过盈的配合进行联接。输油泵输入端与半联轴器端是一过盈配合进行联接(泵上有键槽)。为拆卸方便将半联轴器的后部分壁厚减薄,配以夹紧装置来保证由此而减小的摩擦力。
1.3当输油泵输入端部分需要检修时,可拆卸联轴器中间端节,通过拆卸输油泵半联轴器,达到不拆移电机即可保证泵输入端得维修,减轻工人的劳动强度,能快速恢复输油泵机械性能的目的。
2 柔性性联轴器的使用情况
聊城输油处四台输油泵在维修输入端零部件,泵轴与联轴器均发生不同程度的粘着磨损,在拆卸半联轴器时,轻者损伤轴的配合表面,重者严重拉伤轴的配合表面,甚至联轴器和轴发生粘连。
3 联轴器在拆卸过程中对泵轴的危害
3.1 由于联轴器和轴产生粘连,每次更换输入端密封件拆卸联轴器时,常常损伤轴的配合表面,形成深浅不等的沟痕甚至撕裂泵轴的配合表面,虽然经过补焊及加工处理,但泵轴局部金相组织还是发生改变,降低了泵轴的机械性能,加大了设备运行的隐患。
3.2 由于联轴器与轴发生粘连,在使用拉拔法及温差法拆卸将联轴器不起作用时,只能用破环法进行拆卸。由于采用氧乙炔气割,操作时温度过高,泵轴受热使其内部金相组织发生微妙的变化,降低了设备的机械性能。
4 联轴器粘连发生部位及产生机理分析
通过对几台输油泵泵轴的综合分析,发生粘连的部位均与联轴器壁厚及夹紧部位相对应(如图)
为什么只发生在这些部位而不是别的地方?
这要从联轴器的设计理念说起,其本意是为提高生产效率减轻工人的劳动强度,在不拆移电机的情况下,采用温差法用不大的力就能将其从轴上拆下。为达到这个目的除保留联接部分的结构形状及尺寸外,其余部分做了减薄处理。为保证输油泵正常运行所需扭矩在减薄部分加装了夹紧装置,此联轴器采用过盈配合产生的摩擦力矩来传递扭矩,(泵轴开有键槽,但没有采用建联接的方式)。
输油电机在起动瞬间,输油泵主轴处于静止状态过渡到运行状态,所需要的扭矩远远大于正常运行时的扭矩,当联轴器与轴之间摩擦力部能满足需要时,于是它们之间发生相对移动,在发生粘连的部位,由于是过盈配合,材料性质接近,滑动产生时,零件配合表面相互胶合的微观几何形状不平或夹在两配合表面间的微笑杂质,在相对移动过程中产生滑移,挤压、变形、撕裂使接触最紧密的部位脱离原有的位置,形成硬点嵌在两配合表面之间,这些硬点是以点状或片装的形式存在。在滑移过程中随着硬点的逐渐增大其配合表面间的摩擦力也逐渐增大,当大道满足输油泵正常运行时,联轴器和轴之间的滑动结束。
5 改进方法
5.1 保持原有结构形状,多加几道夹紧装置来满足要求,但受零件结构及拆卸要求的限制,这种办法不行;
5.2 改过盈配合联接为键配合联接,这种结构具有结构简单、联接可靠、加工周期短、操作方便等特点,这种方法符合企业的维修要求。
经过加键处理的联轴器在工作中,能否满足了输油泵的正常运行,要看泵转子因局部增重后其平衡是否在范围之内。经过分析认为联轴器加工键槽抵消了55%键的重量(原来没有键槽),剩余重量增加的离心力对输出油泵振动影响不是很大。赵寨子站1#泵、2#泵联轴器改进后,测的输油泵运行时的位移振动指数分别为1#0.03mm,2#0.02mm,均没有超过设备振动指标规定的0.05mm的范围。
6 结论
通过测量的结果,结合输油泵的运行情况观察,说明联轴器的改进是成功的,其经济价值在于消除输油泵的安全隐患,延长设备的使用寿命,保证输油生产的正常运行。
(河北京诚联轴器厂提供)
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