联轴器失效分析及处理方案
- 格式:docx
- 大小:162.64 KB
- 文档页数:6
故障分析及处理方法1、紧急停机1. 1故障原因:(1)因工作需要,人为按下紧急停机键(机舱顶部、主控柜等)。
(2)安全链动作1 . 2故障处理:工作完毕后,复位,开机。
检查安全链各环节是否正常;2、风速过大2 . 1故障原因:(1 )风速超过50M/S ; (2)风速仪故障。
2. 2故障处理:对(1 )待机至风速在风机安全运行范围内;对(2)若相邻风机风速正常应检查、维修或更换风速仪。
步骤:A. 在TB1接线盒内检查风速仪接线端子是否有正常的电压信号输出;B. 在主控柜内检查风速仪接线端子是否有正常的电压信号输出。
3、风速咼3. 1故障原因:(1 )风速超过33M/S ; (2)风速仪故障。
3. 2故障处理:对(1 )待机至风速在风机安全运行范围内;对(2)若相邻风机风速正常检查、维修或更换风速仪。
步骤:A. 在TB1接线盒内检查风速仪接线端子是否有正常的电压信号输出;B. 在主控柜内检查风速仪接线端子是否有正常的电压信号输出。
4、风速超限4. 1故障原因:(1)风速超警戒风速线25M/S ;(2)风速仪故障。
4. 2故障处理:对(1 )待机至风速在风机安全运行范围内;对(2)若相邻风机风速正常检查、维修或更换风速仪。
步骤:A. 在TB1接线盒内检查风速仪接线端子是否有正常的电压信号输出;B. 在主控柜内内检查风速仪接线端子是否有正常的电压信号输出。
5、风速过低警告5. 1故障原因:(1 )风速过低,停机后无法自动启动;(2)风速仪故障。
5. 2故障处理:对(1 )待机至风机启动风速;对(2)若相邻风机风速正常检查、维修或更换风速仪。
步骤:A. 检查风速仪轴承是否损坏;B. 在TB1接线盒内检查风速仪接线端子是否有正常的电压信号输出;C. 在主控柜内内检查风速仪接线端子是否有正常的电压信号输出。
6、偏航时间长6. 1故障原因:风向标故障6. 2故障处理:检查、维修或更换风向标。
步骤:A. 检查风向标轴承是否损坏;B. 检查风向标基点是否对准;C. 在TB1接线盒内检查风向标接线端子是否有电压信号输出;D. 在主控柜内内检查风向标接线端子是否有电压信号输出。
121中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.05 (上)1 概述 某橡胶装置用于混合胶液与终止剂的搅拌器,在联轴器和机封位置经常会出现故障。
该搅拌器为立式搅拌器,正常操作为满罐运行,物料低进高出。
电机输出功率经过齿轮箱的两级减速传递给搅拌轴,在传递过程中的连接的键是一个薄弱环节。
该搅拌轴底部有一个滑动轴承作为支撑,该滑动轴承靠物料润滑。
搅拌中部有4组圆盘形桨叶。
如图1、表1、2所示。
图1表1 管道混合搅拌器的设备基本参数参数名称单位数据参数名称单位数据电机功率kW 30电机转速RPM 3000减速比 6.3:1搅拌轴转速RPM 476搅拌轴长度m 1.75搅拌轴直径mm 46正常运行时电流A28~38额定电流A56表2 物料参数(SSBR/LCBR)参数名称单位数据粘度(90℃)Pa·s 20~25密度(90℃)kg/m ³720~750工作温度℃70~120工作压力MPa0.42 搅拌器出现故障的原因分析(1)故障现象分析。
图2为键在受到剪切应力的作用下完全变形,出现扭转情况。
图3为靠背轮内的键槽单边磨损严重。
故障频率:运行8年检修7次,平均每年检修一次,故障率很高。
前期检修只是将靠背轮和连接键与轴头进行修复,没有将原因分析清楚,初步判断键的材质强度不足,偏软。
改进需要进行核算。
图2 图3(2)根据该情况对键的许用挤压应力强度核算。
8#减速机扭矩计算:减速机扭矩=9550×电机功率÷电机功率输入转数×速比×使用系数{其中电机功率为30kW,电机功率输入转数为3000r/min,减速比为6.3,使用系数Ka 考虑到电动机工作平稳、搅拌器工作情况为轻微冲击(变密度材料搅拌机)选取为1.10}。
减速机扭矩:T=9550×30÷3000×6.3×1.1=661.82Nm。
联轴器是连接两个旋转轴,使它们能够同步旋转的一种机械装置。
在许多机械设备中,联轴器起着至关重要的作用。
然而,由于各种原因,联轴器可能会出现失效的情况。
以下是一些常见的联轴器失效原因:1.材料疲劳:联轴器在长时间的运行过程中,由于受到不断的扭转应力和弯曲应力的作用,其材料可能会发生疲劳,导致联轴器的强度下降,最终可能导致联轴器的断裂。
2.安装不当:如果联轴器的安装不当,可能会导致联轴器承受过大的应力,从而导致联轴器的失效。
例如,如果联轴器的轴线不对准,或者联轴器的紧固力过大或过小,都可能导致联轴器的失效。
3.润滑不良:联轴器在运行过程中,需要适当的润滑以减少摩擦和磨损。
如果润滑不良,可能会导致联轴器过热,从而加速联轴器的磨损,最终可能导致联轴器的失效。
4.环境因素:联轴器在恶劣的环境中运行,如高温、高湿、腐蚀性气体等环境中,可能会导致联轴器的材料腐蚀或氧化,从而降低联轴器的强度和耐用性。
5.设计缺陷:如果联轴器的设计存在缺陷,如结构不合理、材料选择不当等,也可能导致联轴器的失效。
6.过载运行:如果联轴器长时间过载运行,会导致联轴器承受过大的应力,从而导致联轴器的失效。
7.维护不当:如果联轴器的维护不当,如不定期检查、不及时更换磨损部件等,也可能导致联轴器的失效。
8.制造缺陷:如果联轴器的制造工艺存在问题,如铸造缺陷、热处理不当等,也可能导致联轴器的失效。
为了避免联轴器的失效,应采取以下措施:首先,应选择合适的联轴器类型和材料,以满足设备的运行要求;其次,应正确安装联轴器,确保联轴器的轴线对准,紧固力适当;再次,应定期对联轴器进行润滑和维护,以保持其良好的工作状态;最后,应避免联轴器在恶劣的环境中运行,以及避免联轴器的过载运行。
总的来说,联轴器的失效可能由多种原因引起,因此,应根据具体情况进行分析和处理,以确保联轴器的正常运行。
Vol. 33 No. 1Jan,2020第33卷第1期2020-01聚酯工业PoyyesteeIndusteydoo :10,3969 aio s n,1008-8261,2020,01,018十字轴万向联轴器的失效分析和改进张胜国(荣盛石化股份有限公司,浙江杭州311247)摘要:熔体齿轮泵用万向联轴器使用寿命仅为1年,通过原因分析,找出关键因素,实施一系列改进措施,万向联轴器实现连续、稳定、可靠运行4年。
关键词:十 '万 '叉头;轴承;材质中图分类号:TQ324.41文献标识码:B文章编号:1008-8261 (2020)01-0062-030 刖F熔体齿轮泵是终聚反应釜的出料泵,是聚酯装置关键设备之一,采用电机+减速机+万向联驱动。
万是联接减速机与齿轮泵的 部件,一旦发生故障将导致聚酯装置 游纺丝装置全部停机,造成巨大 。
随着设备维护技术的发展,装置的检修周期延长为4年 ,因此,对万的可靠性相 。
齿轮用装拆方便、维护周期长或不用维护、 不用移动、对中整 的万。
1十字轴式万向联轴器熔体齿轮泵多采用SWC 型十字轴式万向联轴。
十万向联轴器是一种最常用的联轴器。
能使不在同角较大动较大的 角速连续 ,并可靠运动。
SWC 型十万的 特点为:(1)具有较大的角;(2)结构紧 理,SWC 型采用整体式叉头,使运 具可靠性;(3)承载能力大,与 直径相同的型式的 相较, 的大;"4)传动,其传动效率达98% ~99.8%;(5)运载平稳,噪声低,使用寿命长,维修保养方便。
十万向联轴器结构简单,主要由法兰叉头、叉头、十、滚针、花键传动轴橡胶密封 组成,结构意图见图1。
1 •法兰叉头2十字轴;3.焊接叉头;4.花键传动轴'5.法兰叉头;6.十字轴;7.焊接叉头 图1十字轴式万向联轴器结构示意图Fig. 1 Cross shaft universal coupling strectere diagram2故障现象熔体齿轮泵装配SWC 型整体叉头十字轴式万向联轴器,万向联轴器的型号为SWC390BHx1500,转速&30 r/min 。
泵轴断裂的失效分析作者:张彬湖来源:《科技视界》 2013年第22期张彬湖(广东凌霄泵业股份有限公司,广东阳春 529600)【摘要】本文通过水泵断轴的断口分析,先对泵轴和销的强度进行校核,并通过调整以增大安全系数;然后对断裂处的联轴器进行分析;最后针对失效原因提出解决失效问题的建议。
【关键词】泵轴;断裂;失效分析0问题背景客户购买的某型号离心泵在使用2-3个月后,泵轴在钻有销孔处方发生断裂。
此水泵所用电机的功率为3.0kW,转速2900r/min,泵轴与电机轴通过刚性联轴器联接传动,联接尺寸见图1d。
电机轴与联轴器通过Φ6的销联接。
泵轴和销的材料均为SUS304。
1断口形貌分析断口如图1a所示。
泵轴断口受力边各有一小块黑色的区域,这是微裂纹开始的地方。
泵轴断口光亮带处表明泵轴外表面微裂纹出现后,因交变循环应力的作用而使该处的裂纹反复研磨而形成光亮带,其余地方均为可见晶粒的新鲜断裂带。
根据材料力学对断口的分析,这是典型的疲劳断裂的断口。
此水泵是单方向旋转,泵轴只受单方向的扭矩,不存在交变循环的应力,是不会产生疲劳断裂的。
因此先对泵轴和销的强度进行校核,再对联轴器的联接进行分析。
2强度校核泵轴强度校核:根据设计手册扭矩计算公式,电机额定扭矩MC=9549P/n,式中,P——电机功率(kw) n——电机转速(r/min)。
因为 P=3.0 N=2900,所以MC=9549*3.0/2900=9.88N·m,传动轴最大扭矩MCmax=2.2*9.88=21.7N·m。
材料力学上圆轴扭转时剪应力计算公式τ=16MCmax/(π*d3)=64MPa,查设计手册,泵轴钻销孔处的有效应力集中系数Kγ=3.4,故泵轴最大切应力为τmax=τ* Kγ=217.6MPa。
查不锈钢手册,SUS304的抗拉强度为539MPa,一般剪切强度按抗拉强度的0.5-0.6倍计算,所以许用剪切应力为[τ]=539*0.5=269.5MPa, 计算泵轴钻销孔处的安全系数n=[τ]/τmax=269.5/217.6=1.24,强度略显不足,安全系数最好是1.5-2。
摩擦限矩联轴器的故障原因分析与改进摘要:在各企业的日常生产过程中,大量使用着各种类型的联轴器,用于生产中传递动能的要求,其中有一部分非常特殊的摩擦限矩联轴器,由于其结构简单,便于制造,造价低廉,被广泛地运用在了大型旋转设备上。
但在使用过程中,很多企业忽视了对摩擦限矩联轴器的结构特性、组建构成的研究,更没有对其进行针对性的维护保养,经常出现摩擦限矩联轴器失效导致大型旋转设备停机的设备事故,在这里对摩擦限矩联轴器的结构、类型进行了详细的说明,同时结合故障情况开展详实的分析,找到了故障根因,并针对对性地提出了一些改进意见。
关键词:摩擦限矩联轴器;故障;日常维护;备件管理;改进摩擦限矩联轴器均是应用在较为重要的设备上,起着保护减速机、电机的重要作用,但是很多企业对摩擦限矩联轴器的认识和理解不足,或者简单认为是一个刚性的联轴器,缺乏日常的保养维护,最终却造成了较大的损失,我们通过对摩擦限矩联轴器损坏的故障进行深入研究和改善,我们找到了很多原因和具体的改善措施。
一、摩擦限矩联轴器摩擦离合器是应用得最广也是历史最久的一类离合器,摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦面问的最大静摩擦力矩,而后者又由摩擦面间最大压紧力和摩擦面尺寸及性质决定。
故对于一定结构的离合器来说,静摩擦力矩是一个定值,输人转矩一达到此值,离合器就会打滑,因而限制了传动系统所受转矩,防止超载。
按其结构形式可将离合摩擦器分为:圆盘式、圆锥式等。
圆盘式摩擦离合器又可分为单盘式和多盘式。
图1 单圆盘摩擦离合器图2 多圆盘摩擦离合器(1)单圆盘摩擦离合器图1是单圆盘摩擦离合器的结构图。
摩擦离合器的接触面可以是平面或锥面在同样的压紧力下,锥面可以传递更大的转矩。
与嵌合式离合器相比,摩擦式离合器可以在两轴任何速度下离合,且结合平稳无冲击,通过调节摩擦面间的压力可以调节所传递扭矩的大小,因而也就具有了过载保护作用。
但工作时有可能两摩擦盘之间发生相对滑动,不能保证两轴的精确同步。
联轴器失效分析及处理方案
动设备的联轴器样式繁多,炼油、化工企业的动设备常用的以膜片联轴器具多,这种联轴器对中补偿性强、拆卸方便,噪音小、减振效果突出、在恶劣环境适应性强等特点。
但是如果安装过程不规范,或者加工制造时的偏差过大,都会使膜片式联轴器安装后膜片产生扭曲变形。
安装过程中出现的膜片变形包括:同心度不好;两个半联轴器端面距离超标;联轴器螺栓方向安装错误;轴弯曲等。
制造时产生的偏差包括:加工制造半联轴器本身存在偏差;膜片中心距与半联轴器中心距或膜片中心距与中间短节中心孔距不相等;半联轴器法兰盘中心与法兰端面不垂直等。
下面从七个方面分析动设备膜片联轴器安装后膜片变形的原因。
一、驱动机与机泵之间的同心度偏差太大
膜片式联轴器是由两个分别安装在驱动设备与非驱动设备轴端的两个半联轴器、一个中间加长节、一对膜片、若干组联轴器螺栓(每组螺栓包括螺杆、螺母、弹簧垫、缓冲套和1个螺母)组成(如图1所示)。
安装后两半联轴器之间根据安装标准留有一定的间隙。
正常联轴器按标准安装后,在停机状态下,如果同心度符合标准,膜片不变形或者变形量很小,基本上处于自由状态。
运转时,膜片联轴器各零部件受力均匀,一般不会损坏,使用周期一般在二年以上。
图1 膜片联轴器组成
①驱动端半联轴器②非驱动端面半联轴器③中间节④膜片⑤缓冲套⑥精密螺栓⑦垫圈⑧螺母
同心度偏差太大,造成两轴的轴心线不在一条线上,膜片安装后,是靠膜片的弹性变形来补偿同心度的偏差的,
同心度偏差太大,由膜片提供的补偿量也就越大,造成膜片扭曲变形也就越明显,这种情况下,膜片在运行就会产生额外的附加应力,膜片很容易产生疲劳而很快损坏,严重影响膜片的寿命。
所以膜片变形扭曲,首先应该考虑到是由设备本身的同心度偏差过大造成的。
为了延长膜片的使用寿命,使设备达到长周期运行,在膜片安装时要严格按照技术质量标准安装。
一般情况下,膜片联轴器的寿命可达十万小时,膜片虽为易损件,但其寿命一般也不低于1.2万小时。
膜片实际工作状况下,补偿量越大寿命越短,在实际应用中,膜片的寿命远没有
达到它的设计寿命,很大程度上都是现场的安装质量造成的。
因此,设备同心度的控制是设备运行状态关键因素。
同心度偏差太大造成膜片变形的解决方法就是精找同心席。
联轴器同心度调整方法很多,在此力推一种方法—三表找同心度法。
此法误差小,易操作,且便于普及,几乎适用于所有的设备精找同心度。
用两块百分表轴向测量半联轴器的端面,另一百分表径向取测点。
二、两半联轴器间隙过大
联轴器是由两个半联轴器,中间加长节,一组膜片和螺栓组件组成的。
膜片联轴器安装轴向间隙一般为δ,取值一般不大于0.5mm。
此间隙太小容易造成膜片安装、拆卸困难,且很容易造成膜片损伤,留下不必要的隐患。
如果间距合适,膜片在未运转时,处于自由状态,不存在变形或变形量小。
这样设备在运行时能保证膜片联轴器处在一个理想的状态。
所以膜片联轴器在安装间隙是安装联轴器的关键要素。
安装时要保证测量膜片厚度、两半联轴器中间距数据的精确。
两半联轴器间距设为S1,中间节长为S2,膜片厚度为S0,根据联轴器的安装标准,轴向间隙值δ需满足如下条件才视为合格。
如图2所示。
0mm<δ<0.5mm
δ=S1-2×S0-S2
图2 联轴器间隙
三、两半联轴器中间加长节法兰盘变形
两半联轴器及膜片正确安装后,螺栓轴线应平行于主轴轴线,这样才能保证膜片不产生扭曲变形。
但如果两半联轴器和中间节法兰盘由于不恰当的拆卸和安装,造成法兰盘不同程度的变形,就会造成了螺栓装入销孔后,螺栓的中心轴线与主轴轴线不平行,这样当安装膜片后,最终倒致膜片安装后扭曲变形。
并且当设备运转后也会加快膜片、螺栓及联轴器中间节的损坏。
在安装前,应对联轴器的各法兰盘进行检查,确保不变形。
可以用用百分表等方法进行检查,如果超过质量标准,应予校正或更换。
为了避免半联轴器变形,安装时,一定要避免暴力检修,应用加热法安装半联轴器,拆卸时要用拉力器辅助拆卸,必要时可以加热辅助拆卸。
从而最大程度避免半联轴器变形。
其次可以对检修人员多进行专业培训,提高个人检修素质。
四、联轴器螺栓反向安装错误
膜片联轴器的螺栓是连接驱动设备与非驱动设备的重要连接件,它的安装正确与否直接影响到膜片联轴器的性能寿命和安全性,错误的安装会造成一定的人力和配件的浪费。
因此按正确的安装方向安装螺栓是关键的一环,并千万切记螺栓组件完整,不允许任何一个小零件安装时缺失,这样才能使螺栓组件发挥它的优良性能,不会使联轴器其它部件损坏。
图3 螺栓正确安装方向
正确安装螺栓方法(如图3),把螺栓从法兰盘小孔外侧穿入,再穿入膜片孔中(注意膜片的方向,膜片是由许多单个薄片由铆钉和铆钉垫圈,铆钉垫圈处应与缓冲套相接触,否则会影响铆钉组的使用寿命),
再从另件法兰盘大孔外侧穿入套上缓冲套,再加上弹性垫圈(自锁螺母可以不加垫),拧上螺母。
紧固时要注意使用螺栓力矩扳手,保证每个螺栓预紧力相同。
图4 螺栓错误安装方向
如果螺栓方向装错(如图4),若按图3所示安装膜片联轴器的螺栓,就会发现在法兰盘小孔处配合段与螺栓配合段接触面长度只有3mm左右,其余约9mm长度只与螺栓外螺纹段接触,拧紧后由于螺栓配合段与决兰盘小孔配合段长度过小,很难保证螺栓轴线与法兰盘平面垂直,如果所有螺栓方向全部方向装错,更容易造成螺栓偏斜,而膜片会因此而扭曲变形。
因此,在安装螺栓时一定要注意螺栓方向,若螺栓方向错误,会造成膜片扭曲,长期运转会使膜片和螺栓配合段表面磨损、半联轴器小孔损坏、联轴器螺栓损坏。