联轴器的应用
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联轴器的原理和应用1. 联轴器的定义联轴器是一种机械传动装置,用于连接两个轴,并传递扭矩和旋转运动。
它可以在两个轴之间传递运动,同时允许一定的相对错位和轴向位移。
2. 联轴器的种类联轴器根据不同的工作原理和结构形式,可以分为以下几种种类:2.1 刚性联轴器刚性联轴器是最简单的联轴器类型,它通常由一个圆柱体或圆盘连接两个轴。
刚性联轴器具有传递扭矩和旋转运动的能力,但不能容忍轴向错位和轴向位移。
2.2 弹性联轴器弹性联轴器是一种能够容忍一定轴向位移和错位的联轴器。
它通常由弹性材料制成,如弹簧、橡胶等。
弹性联轴器能够吸收由于轴向位移和错位而产生的振动和冲击力,减少设备的损坏和传动系统的噪音。
2.3 液体联轴器液体联轴器利用液体的黏性和摩擦力来传递扭矩和旋转运动。
它通常由两个相互连接的旋转壳体和填充液体组成。
液体联轴器具有良好的吸振和传递扭矩的能力,适用于高速和高扭矩的传动系统。
2.4 磁粉联轴器磁粉联轴器是一种利用磁粉在磁场中的流变特性传递扭矩和旋转运动的联轴器。
它由激磁器、转子和转子之间的悬浮盘组成。
磁粉联轴器具有紧凑的结构和较高的传递效率,适用于高速和高精度的传动系统。
3. 联轴器的应用领域联轴器在工业自动化、机械制造、航空航天等领域被广泛应用。
以下是一些常见的应用领域:3.1 机床制造在机床制造过程中,联轴器用于连接主轴和动力传动装置,实现变速和转向。
它可以保证机床的稳定性和精度。
3.2 船舶工程在船舶工程中,联轴器用于连接主机和推进装置,传递动力和转向力。
它可以保证船舶的稳定性和操纵性。
3.3 发电设备在发电设备中,联轴器用于连接发电机和发动机,传递扭矩和旋转运动。
它可以保证发电设备的稳定性和效率。
3.4 泵类设备在泵类设备中,联轴器用于连接电机和泵体,传递动力和旋转运动。
它可以保证泵类设备的稳定性和工作效率。
3.5 制造设备在制造设备中,联轴器用于连接传动装置和工作部件,实现精确的传动和控制。
联轴器作用与分类联轴器是一种用于将两个轴相连接的装置,它能够将两个轴的旋转运动传递给相互连接的部件,同时还能够允许轴之间有一定角度的偏移和轴线之间的轴向位移。
联轴器广泛应用于各个行业,如机械工程、动力传动、工业自动化等。
联轴器的作用主要有以下几个方面:1.传递动力和扭矩:联轴器能够将一个轴的旋转运动传递给另一个轴,实现动力和扭矩的传递。
2.缓冲和减震:联轴器能够在传递动力和扭矩的同时,起到缓冲和减震的效果,保护设备和轴的传动系统。
3.允许轴向位移:联轴器可以容许轴向位移,解决由于制造误差、热胀冷缩等因素导致的轴向位移问题。
4.允许角度偏移:联轴器可以容许轴线之间产生一定的角度偏移,解决因为装配误差、轴的弯曲等问题。
根据不同的应用需求和使用环境,联轴器可以分为多种分类。
下面是一些常见的联轴器分类。
1.刚性联轴器:刚性联轴器是由刚性材料制成的联轴器,能够传递较大的扭矩,并具有较高的刚性。
刚性联轴器常用于无需轴向位移和角度偏移的精密传动系统,如精密机床和精密仪器等。
2.弹性联轴器:弹性联轴器是由弹性材料制成的联轴器,具有较好的减震和缓冲性能。
弹性联轴器能够吸收和减少传动系统中的振动和冲击,保护设备和轴的传动系统。
弹性联轴器常用于机械设备和工业自动化系统中。
3.锁紧联轴器:锁紧联轴器通过锁紧元件将两个轴牢固地连接在一起,能够传递较大的扭矩,并具有较高的刚性。
锁紧联轴器通常用于对传动精度要求较高、旋转速度较高的设备和机械系统。
4.弹性锁紧联轴器:弹性锁紧联轴器结合了弹性联轴器和锁紧联轴器的特点,能够在传递扭矩的同时允许一定角度偏移和轴向位移。
弹性锁紧联轴器常用于需要在传递扭矩的同时具有一定的自调节能力的设备和系统。
5.液力联轴器:液力联轴器通过液体在内腔中的流动转换动能,实现两个轴的动力传递。
液力联轴器具有较大的扭矩传递能力和一定的减震能力,常用于大型机械设备和重载传动系统中。
6.线性联轴器:线性联轴器是一种能够传递轴向位移的联轴器,常用于需要在传动过程中有一定轴向位移的设备和系统,如线性导轨和滚珠螺杆等。
联轴器原理及应用方法联轴器是一种用于连接两个轴线的机械装置,它可以将两个轴传递动力和转矩,同时允许一定程度的相对位移和轴线角度偏差。
联轴器由轴承、套筒、齿轮和弹簧等部件组成,通过这些部件的配合工作,实现轴线的连接和传递动力。
联轴器的原理是基于轴的承载和传递力的。
当两个轴线顺直连接时,联轴器轴承会承受两个轴线的力,并通过套筒传递给另一侧的轴承。
同时,齿轮在联轴器内部工作,通过齿轮之间的啮合传递动力和转矩。
当两个轴线存在一定的相对位移或角度偏差时,联轴器的弹簧会起到一定的作用,允许轴线产生一定的位移和转动。
联轴器的应用方法主要包括以下几个方面:1. 传动:联轴器主要用于轴线之间的传动,可以将动力和转矩从一个轴线传递到另一个轴线。
在机械设备中,常见的应用场景包括传动轴、步进电机、减速器等。
2. 隔振和缓冲:联轴器还可以起到隔振和缓冲的作用,减少轴承和齿轮在工作过程中的冲击和震动。
通过联轴器的弹簧和套筒的配合,可以有效减少轴线之间的冲击和位移。
3. 对中和调整:联轴器还可以对中和调整轴线之间的相对位移和角度偏差。
通过联轴器的弹性特性和转动特性,可以适应不同轴线之间的位移和偏差,使得设备能够正常工作。
4. 保护设备:联轴器还可以起到保护设备和降低故障率的作用。
当设备遇到异常情况或负载突变时,联轴器可以自动断开连接,保护设备免受严重损坏。
除了这些基本的应用方法,联轴器还可以根据具体的工作需求进行优化和改进。
例如,在高速轴传动中,可以采用弹性材料和高精度的制造工艺,提高联轴器的传动效率和可靠性。
在重载工况下,可以采用更大的齿轮和更坚固的结构,增加联轴器的承载能力。
根据不同的工作环境和工作条件,选择合适的联轴器类型和安装方法,可以有效提高设备的工作效率和使用寿命。
综上所述,联轴器是一种重要的机械装置,具有连接轴线、传递动力和转矩、隔振和缓冲、对中和调整、保护设备等多种应用方法。
合理选择和使用联轴器,可以提高机械设备的工作效率和可靠性,同时降低故障率和维护成本。
联轴器的结构特点及应用联轴器是一种用于传递旋转或振动运动的机械装置,它通常用来连接两个轴,使它们可以在一定的角度范围内旋转或振动,并传递动力。
联轴器具有如下的结构特点和应用:结构特点:1. 联轴器的主要部分是由内套、外套、活套和润滑体组成的。
内套和外套分别连接两个轴,中间由活套连接,并通过润滑体起到减震和保护作用。
2. 联轴器通常采用金属材料制成,如钢、铸铁等,以保证其在承受高速、高负载等极端工况下的稳定性和可靠性。
3. 联轴器的内外径尺寸有一定的公差范围,可以容许轴的一定的偏心和偏斜,使得传递功率更加平稳。
4. 联轴器通常通过螺栓或销钉等连接件固定,以确保传动的可靠性和安全性。
5. 联轴器的润滑体通常为润滑油或润滑脂,以减少摩擦和磨损,并保持轴承的良好工作状态。
应用:1. 机械传动:联轴器广泛应用于各种机械传动中,如电机传动、泵传动、风扇传动等。
它可以连接电动机和传动装置,将电机的旋转运动传递给其他设备。
2. 航空航天:联轴器也被广泛应用于航空航天领域,用于连接飞行器的各个部件,如飞机的发动机及飞轮、旋翼及传动装置等。
联轴器在这里发挥着重要的传动和减振作用。
3. 汽车工业:在汽车中,联轴器被用于连接发动机和传动系统,将发动机的动力传递到车轮。
另外,还有一些专门用于消除发动机和车轮之间的震动和冲击的联轴器,提高驾乘的舒适性。
4. 工程机械:工程机械中的液压传动系统通常使用联轴器来连接液压泵和发动机,将发动机的旋转运动转化为液压能,并传递给液压缸等执行元件。
5. 石油、化工等工业:在石油、化工等行业中,联轴器也广泛应用于各种设备和机械装置中,如泵、压缩机、搅拌器等。
通过联轴器的连接,实现设备的高效运转和传动。
总之,联轴器作为一种用于传递旋转或振动运动的机械装置,具有结构简单、可靠性高、耐用性强等特点,并在各个领域中得到广泛应用。
无论是在机械制造、航空航天、汽车工业、工程机械还是石油化工等行业,联轴器都发挥着重要的作用,促进了相关设备和机械装置的正常运转和高效工作。
联轴器的分类及应用
1. 嘿,你知道联轴器有刚性联轴器吗?就像你的牙齿一样坚硬稳固,在一些对同心度要求很高的场合,比如机床,那可真是派上大用场了呀!
2. 哇塞,还有弹性联轴器呢!这就好像是一个有弹性的保护套,能够缓冲和吸收振动,在一些有冲击的设备中,像那大型的破碎机,它可少不了啊!
3. 咱再说说万向联轴器,这就如同人的关节一样灵活多变!你想想看,在汽车的传动轴上,它能让动力顺利传递,多厉害呀!
4. 齿式联轴器也得讲讲呀,它就好像是紧密咬合的齿轮,能在重载的情况下稳稳工作,像大型起重机不就得靠它嘛!
5. 膜片联轴器,那可是个精细的家伙!就好比是一个精准的连接器,在高精度要求的设备中,比如一些精密仪器,它能发挥大作用呢,你说神奇不神奇?
6. 梅花联轴器,长得就像梅花一样可爱呢!在一些需要简单可靠连接的地方,像小型的风机啥的,它可是很受欢迎哟!
7. 滑块联轴器,就像是一个会滑动的小块,在一些轴线有偏差的情况下,它也能帮忙哦,是不是很有意思?
8. 波纹管联轴器,哇哦,它就如同柔软的波纹管一样,能够适应各种复杂的情况呢,在一些特殊的场合,没有它还真不行呢!
9. 所以啊,联轴器的分类和应用真是丰富多彩呀!不同的联轴器都有自己独特的用处,就像我们每个人都有自己的专长一样!它们在各种机器和设备中默默奉献着,让一切都能顺利运转,真的太了不起啦!
总之,联轴器虽然不起眼,但作用巨大,不可或缺呀!。
标准联轴器的性能与应用场合联轴器分为刚性联轴器、挠性联轴器、安全联轴器、非机械式联轴器等。
常用的联轴器已标准化,主要标准联轴器有以下各种:一、刚性联轴器凸缘联轴器(GB/T5843-1986):无补偿性能,也不能缓冲减振。
结构简单、成本低、装拆和维护较简便,但安装时需保证两轴有较高的对中精度。
适于载荷平稳、高速或传动精度要求较高的场合。
夹壳联轴器(FJ165-1979):无补偿性能,也不能缓冲减振。
结构工艺性较差,平衡精度低,但装拆方便。
适于载荷平稳且低速场合。
立式夹壳联轴器(HG5-213-1965):无补偿性能,也不能缓冲减振。
结构工艺性较差,平衡精度低,但装拆方便。
适于载荷平稳且低速场合。
平行轴联轴器(JB/T7006-1993):无补偿性能,也不能缓冲减振。
偏心并不影响转速与转矩的传递。
加工简单、安装方便,不会引起振动。
适用于两水平平行轴传动系统的联接。
各种联轴套(JB/GQ443-1980~JB/GQ446-1980):无补偿性能,也不能缓冲减振。
结构简单,径向尺寸小,装拆时必须轴向移动。
适于载荷平稳、两轴对中精度较高、低速、轻载场合。
二、无弹性元件挠性联轴器滚子链联轴器(GB/T6069-1985):稍有补偿两轴相对偏移的能力。
结构简单,制造、维修、装拆方便,重量较轻,工作可靠,适于潮湿、高温、多尘、有一定腐蚀性的环境,不宜于高速、起动频繁或正反转变化多以及剧烈冲击振动场合。
鼓形齿式联轴器(ZBJ19012-1989、ZBJ19013-1989、ZBJ19014-1989):有一定的两轴相对偏移的补偿能力,不能缓冲减振。
外廓小而传力大,制造较复杂,且需润滑,有噪声。
适于低速重载水平轴间的联接,经仔细加工并经动平衡后亦可用于较高速度,但起动或正、反转转换频繁工况下不宜采用。
在冶金机械、重型机械中常用。
有电动机轴伸型、基本型(宽或窄型)、中间轴型等。
鼓形齿式联轴器(JB/T5514-1991):内齿圈采用尼龙材料。
联轴器与离合器的应用场合联轴器和离合器?这俩东西听起来有点像机械领域里的“夫妻档”,一个负责把两件事连接起来,另一个则擅长做“断舍离”。
虽然它们的名字听着差不多,但其实各有各的“拿手绝活”。
要是你在工厂、机器设备旁待过,估计早就对这俩东西有所耳闻了。
不过,不管你是不是机械小白,今天咱们就来聊聊它们的应用场合。
你要是还没搞明白它们的差别,那就跟着我一起来捋一捋。
先来说说联轴器吧。
联轴器嘛,说白了就是个“接力棒”。
它的工作就是把两根转动轴连接在一起,传递动力。
这就好比你和你的朋友一起推车,车的两个轮子通过轴连接,但如果两个轮子没法同步转动,车子就推不动了。
这个时候,你就需要一个联轴器把两个轮子的轴连接起来,让它们能“心有灵犀一点通”。
说简单点,联轴器就是在设备之间架起了一座“友谊的桥梁”,让动力能够顺畅地从一个地方传到另一个地方。
联轴器的应用场合可不少,什么电动机、风机、压缩机、齿轮箱,甚至铁路机车上都有它的身影。
你能想象一个没有联轴器的机器运作起来会多糟糕吗?那就像是两个人共同做饭,但一个人在煮饭,一个人在炒菜,最后两锅菜没办法统一时间做好,岂不是“捉襟见肘”?而联轴器恰恰就是解决这类问题的“默契搭档”,让机器的运行流畅得让你都不敢信。
但要说到离合器,哎呀,这个就更有意思了。
离合器的作用可就不只是“接力”那么简单了,它要做的更复杂,它可是一个能让机器在需要的时候停下来,在合适的时候启动的“刹车王”。
你试想一下,开车的时候,如果踩下离合器,发动机就跟变魔术一样,瞬间断开动力连接,给你停下来或者换挡的机会,简直神奇得不行。
而当你松开离合器,它又能“立马”恢复动力传递。
你看,这么牛的东西,要是在机器里没了它,想象一下,工作中的那些机床、柴油机、发电机、甚至火车上的发动机,没法随时停顿,那得多麻烦啊!离合器不仅能够调节工作状态,还能在高负荷工作时保护机械设备,避免突然负载过大造成损坏。
这就像你自己累了,需要休息一下,离合器就给机器提供了这个“喘息的机会”。
联轴器的分类及应用范围联轴器是一种用于实现机械传动连接的装置,通过将两个或多个轴连接在一起,使其能够传递动力,在工程与机械设备中得到广泛应用。
根据其传动方式和结构特点,联轴器可以分为多种类型。
一、按传动方式分类1. 直接联轴器:直接将两个轴通过一个固定的连接装置连接在一起,实现传动。
直接联轴器传递的动力是连续的,传动效率高,但对两轴的同心度要求较高。
2. 弹性联轴器:在两轴之间添加弹性元件,如弹簧、橡胶等,以减小传动时的震动和冲击。
弹性联轴器广泛应用于需要减振和防止机械损坏的场合,如发电机组、水泵、风机等。
3. 万向联轴器:万向联轴器通过球形或万向节等结构,使两轴具有一定的偏转和转角能力,广泛应用于需要变换传动方向的设备,如船舶、汽车的传动系统等。
二、按结构特点分类1. 键盘联轴器:键盘联轴器通过将键与键槽配合,使两轴能够精确传递动力,并能承受一定的轴向和径向载荷。
键盘联轴器结构简单、传动效率高,广泛应用于中小功率传动设备,如纺织机械、印刷机、工具机等。
2. 弹性套环联轴器:弹性套环联轴器使用橡胶等弹性材料制成的套环,通过其本身的弹性和变形使传动更加平稳,减小振动和噪音。
弹性套环联轴器广泛应用于电动机、风机、水泵等工作负载较大、速度波动较大的设备。
3. 齿轮联轴器:齿轮联轴器通过两轴上的齿轮咬合传递动力。
齿轮联轴器传动平稳、可靠性高,适合传递大功率和高速度的动力。
它广泛应用于冶金、矿山、化工等工业重载、中高速传动设备。
4. 弹性销联轴器:弹性销联轴器采用锥形销的弹性形变,使得两轴能够传递转动力,并且可以承受一定的轴向力和径向力。
弹性销联轴器广泛应用于模具加工机床、冶金设备等场合。
三、应用范围联轴器作为一种重要的机械传动连接装置,广泛应用于各类机械设备和工程中。
其中主要包括以下几个方面的应用:1. 发电机组:对联轴器有高要求的电力设备,如发电机组,必须使用质量可靠、传动精度高、重载能力强的联轴器,以确保传动安全可靠。
联轴器的分类特点及应用范围
联轴器是用于连接两个不同轴的机械装置,其主要功能是将两个轴的转动传递给另一个轴。
根据其结构和工作原理,联轴器可以分为多种不同的类型,并且每种类型都有其独特的特点和应用范围。
1. 刚性联轴器:刚性联轴器具有结构简单、传动效率高、承载能力大等特点。
它广泛应用于需要高转速、大扭矩传动和要求传动精度高的机械设备中,如发电机、风力发电机、冶金机械等。
2. 弹性联轴器:弹性联轴器具有良好的振动衰减和吸收冲击的能力,可以有效减少由于两个轴之间的轴向位移和角度偏差而造成的共振和振动。
因此,弹性联轴器广泛应用于需要减轻振动和冲击的机械设备中,如风车、泵、压缩机等。
3. 液体联轴器:液体联轴器是利用液体的粘性和摩擦力来传递转动力的装置。
它具有传动平稳、噪音低、无须润滑等特点,适用于需要精确传动和防止振动的机械设备,如舰船、纺织机械、食品机械等。
4. 磁性联轴器:磁性联轴器利用磁力传递转动力,具有传动平稳、无需润滑、无连接间隙等特点。
它广泛应用于高速转动的机械设备中,如磁悬浮列车、高速磨床、精密机床等。
5. 曲轴联轴器:曲轴联轴器是用于连接曲轴和传动装置的装置,通常由曲轴法兰和传动法兰组成。
它主要应用于内燃机、压缩
机、泵等机械设备中。
总之,联轴器是一种非常重要的机械传动装置,根据其不同的类型和特点,可以广泛应用于各种不同的机械设备中,以满足各种不同的传动需求。
国产化联轴器在风力机组中的应用一.前言任何设备,在设计过程中,都要根据设备实际的运行工作环境,考虑设备使用寿命,但设备实际的运行寿命与设计寿命,存在很大差距,作为风力发电机组一般设计寿命为20年,是一个比较笼统的设计概念,一九八九年在我场安装的BOUNS150千瓦风机,至今已经运行15年,整机运行良好,但是,许多机械及电气零部件已经趋于老化,需要定期检查、更换,增加了运行维护费用,因此,为了保证机组正常运行并尽可能较长的延长机组的寿命,除了考虑整机设计达到比较高的可靠度外,风力机组其它机械零部件的设计同样也要可靠,特别是在能量传递过程中起到主要作用传动部件。
在风力发电初期,我国主要是引进国外风力机组,风机运行至今,部分零部件已经趋于老化,需要更换,如果继续使用国外生产的零部件,首先,国外厂家对有些零部件已经停止生产,其次,购买费用较贵,因此,用国产化风力机组零部件代替国外风力机组零部件,不仅,可以对我们进一步掌握老外在设计风力机组时的设计理念有帮助,而且,可以节省购买费用。
二.联轴器在风力发电机组中的主要应用形式风力机组在传递能量工程中,由于叶轮吸收的能量是随着风能的大小在时刻改变,因此经常会产生不稳定的力作用在齿轮箱和发电机上,一部分能量被齿轮箱和发电机支撑底座吸收,另一部分,则被连接齿轮箱和发电机的联轴器吸收,因此风力机组联轴器不仅可以实现能量传递,而且可以起到减震作用。
在风力发电机组中,联轴器应用较为广泛,它主要作用是联接两轴或回转件,在传递运动和转矩过程中一同回转而不脱开的一种装置,在传动过程中不改变转动方向和转矩的大小,这是各类联轴器的共性功能,风力发电机组中常采用刚性联轴器、扰性联轴器和安全联轴器(或万向联轴器)三种方式。
➢刚性联轴器是由刚性传动件构成,各联接件之间不能相对运动,因此不具备补偿两轴线相对偏移的能力,只适用于被联接的两轴在安装时对中性好工作时不产生两轴相对偏移的场合,刚性联轴器无弹性元件,不具备减震和缓冲功能,一般只适用于载荷平稳并无冲击振动的工况条件。
➢扰性联轴器根据所用材料不同分为无弹性元件、金属弹性元件和非金属弹性元件三种。
风力发电机组常用非金属弹性元件扰性联轴器,它具有弹性模量变化范围大,容易得到不同的刚度,可用硫化方法使橡胶与金属表面牢固地粘结,能用小型、形状简单的弹性元件构成大型扰性联轴器;内摩擦大、质量小、单位体积储存的变形能大,阻尼性能好,因此可以补偿两轴相对偏移,不同程度的减震和缓冲,更重要的是弹性联轴器可以吸收轴系回外部负载的波动而产生的额外能量,另外应用于风力发电机组的扰性弹性联轴器还应该具备以下几点:⏹强度高,承载能力大。
由于风力发电机组的传动轴系有可能发生瞬时尖峰载荷,故要求联轴器的许用瞬时最大转矩为许用长期转矩的三倍以上。
⏹弹性高,阻尼大,具有足够的减振能力。
把冲击和振动产生的振幅降低到允许的范围内。
⏹具有足够的补偿性,满足在传递扭矩过程中,两轴发生位移的需要。
⏹工作可靠性能稳定,对具有橡胶弹性元件的联轴器还应具有耐热性、不易老化等特性。
➢安全联轴器应用在机械设备中,主要是限制轴系载荷。
当传递的转矩超过限定值时,靠其中联接件折断、分离或打滑使传动中断或限制转矩的传递,以保护传动系统重要部件不至于损坏。
在风力发电机组中通常在低速轴端(主轴与齿轴箱低速轴联接处)选用刚性联轴器。
在高速轴端(发电机与齿轮箱高速轴联接处)选用弹性联轴器(或万向联轴器)。
三.国产化联轴器在风力机组中的应用一九八九年,安装于新疆达板城风电场的BOUNS150千瓦风力发电机组,发电机与齿轮箱是通过扰性弹性联轴器连接,由于橡胶部件使用年限已到,大部分已经老化,必须要更换新的橡胶部件,才能保证风力机组安全可靠运行,因此,我们根据原联轴器设计形式,对应查找出我国UL型轮胎式联轴器类似于原联轴器,然后,由我公司技术人员自制模具,生产出橡胶部件,实现了联轴器部件国产化,虽然使用年限比不上原联轴器,但国产联轴器成本比进口联轴器成本有了大幅度的降低。
一九九九年六月,安装于我场的TACKE公司TW600风机(1#)因其联轴器弹性元件损坏而停机。
经过对其结构原理及损坏状况进行分析研究后,我们首先在确定保证其使用性能的前提下,自制符合中国国家标准GB4323—84弹性套柱销联轴器标准要求的新型结构的联轴器,其次,在设计方面我们做了必要的改进,替代原机联轴器,自制联轴器于一九九九年七月十六日安装完毕,投入运行至今,技术状况良好。
原联轴器设计是通过二橡胶弹性原件传递扭矩,吸收因转速和负载变化造成的冲击振动,补偿由制造偏差所致轴心线相对偏移。
原联轴器见下图:经过对损坏情况分析,由于橡胶弹性原件承受较为复杂载荷,并且限于结构尺寸、橡胶性能和元件制造手段,实际上该橡胶元件较难满足设计要求,这从其运行仅三年就被撕裂、挤皱、拉断的破坏现状可以得以证实,因此,在设计新的联轴器过程中,认为该结构中的薄弱环节是橡胶弹性元件,是修复工作中需要重点解决的问题,经过研究对比了国标资料中各种联轴器后,弹性套柱销联轴器(国标GB4323—84)的性能结构是满足条件的几种联轴器中,最为适合的,因此,确定以其结构原理为基础,结合TW600实况,设计新结构联轴器替代TW600原联轴器。
改进后的联轴器见下图:新型联轴器在加工过程中,要严格要求加工制造质量及锥销的磨削质量,这样,保证了零部件的互换性,同时也强化了运行监测,定期检查橡胶套、锥销的运行情况。
经过与TW2#机组运行数据对比,在相同工况下,出力、温度、噪声、运转平顺性及振动状况与TW1#新结构机组相比较无异常状况,运行状态良好。
新结构零件无磨损痕迹性能达到预期效果,而且拆装方便省时,维护工作方便,完成本次新结构制造的全部费用支出为人民币9300元,若仍采用国外进口原配件,以每三年更换一次计,仅更换橡胶元件计,需支出购置费折合人民币18000元,吊装费11140元,因此,经济效果也是明显的。
一九九四年,安装于广东省南澳岛NTK200kw风力机组,至今已经运行了9年左右,由于联轴器橡胶部件老化,导致联轴器不能正常工作,考虑到备品备件已经更换完,为了保证机组能够正常运行,因此需要购买新的联轴器,据了解,同类型联轴器国外销售价为:一万元左右,价格相对很高,因此经过分析,认为这类联轴器可以实现国产化。
在国产化研制过程中,首先,要了解这类风力机组有关信息,经过实际勘察WINCON100KW风机、NTK300kw风机传动装置及橡胶联轴器类似NTK200kw风机,而且WINCON100KW风机、NTK300kw风机齿轮箱是通过三点“硬性”连接固定于机舱底板上,发电机通过“柔性”固定于机舱底板上,因此,利用弹性橡胶联轴器补偿两轴相对位移,降低对联轴器安装的精确对中要求外,更重要的是能够缓和冲击,改变轴系的自振频率,避免发生严重的危险性振动,而且特别适用于经常起停的传动。
其次,相关联轴器比较:1.弹性套柱销联轴器优点:结构简单,安装方便,更换容易,尺寸小,重量轻。
在保证两轴相对位移量的范围内运动,联轴器使用性能和使用寿命能够满足要求。
缺点:工作时受挤压发生的变形量不大,而且弹性套和销孔的配合间隙不宜过大,因此这种联轴器的缓冲和减震性能不够,补偿两轴相对位移量较小。
若两轴位移过大,联轴器运行性能恶化,会导致弹性套严重磨损。
我场采用这种形式,是根据风机实际结构,发电机采用凸缘与齿轮箱连接,同心度误差较小,而且限于有限的尺寸以及风机刹车过程振动等多方面考虑才确定。
2.万向节联轴器优点:径向尺寸小,紧凑,维护方便,传动效率高,使用寿命长,噪声低等优点。
多用于传动较大转矩的机械上缺点:缓冲和减震性能不够。
3.按照原有联轴器形式、大小尺寸加工。
经过分析,这种联轴器损坏是由于橡胶运行周期到了,导致橡胶与金属连接部分撕裂,而不能正常工作。
优点:能够较好的满足整机运行要求,结构简单,安装方便,更换容易,尺寸小,重量轻,能够利用原传动轴工作。
缺点:没有国产化,供货周期较长,价格较高,但如果实现国产化可以克服,另外,橡胶与金属连接部位由于疲劳而容易断裂,需要改进。
4.经过对这种联轴器分析,并参考联轴器选用手册、机械设计手册,选择国标替代元件,多角形橡胶联轴器类似这种型号,多角形橡胶联轴器是用橡胶材料,作为截面为圆形的6角(或8角)形的弹性件,在每一处嵌有与橡胶硫化后粘结在一起的套管,利用穿过套管的6个(或8个)螺栓,交错地与主、从动端上的半联轴器凸缘联接。
多角形橡胶联轴器结构简单,不用润滑,装拆方便,具有缓和传动轴系的扭转和冲击载荷,防止传动轴系共振并能补偿两轴线相对偏移的性能,适用于中等转矩50-8000Nm机械行业,工作范围-30至60°c,另外,橡胶元件使用寿命与实际工况环境温度有很大关系,因此设计者将这类联轴器设计成多角形,主要考虑到联轴器在实际运行环境中的散热,而且,随着扭矩的增大,相应的角数也增加。
经过分析,我们在选用联轴器形式上,主要考虑以下两点:a)由于考虑到没有对整机传动系统做受力分析,为了防止选型不当,而造成风力机组不能正常运行,所以决定采用原联轴器形式。
b)考虑到降低成本,认为有必要继续使用原传动轴做为连接部件,而且原传动轴为刚体结构,运行至今无出现异常。
考虑到上述两点,我们决定不改变原有的传动系,只要能更换原联轴器中易损橡胶部件,就能够保证原传动系正常工作,因此根据这一点,我们了解了国内联轴器生产厂家的有关信息,联系了生产橡胶部件的厂家,从而实现了联轴器部件国产化。
四.联轴器国产化设计过程中应注意几点1.要考虑风力机组传动系有关要求,进行受力分析,防止风机在运行过程中传动轴系产出共振。
2.设计过程中,要尽量考虑使用较为简单、维护方便、容易拆卸的联轴器形式,从而降低维护成本。
3.新型联轴器在加工过程中,要严格要求加工制造精度,保证了零部件的互换性。
由于上述有关问题,是我在从事风力机组维护过程中及在有关联轴器设计过程中的个人见解,希望有关同行多多指出不足,从而使国产化联轴器广泛的应用到风力机组中。