梅花形弹性联轴器,柱销联轴器,鼓形齿式联轴器,联轴器厂家_泊头市昶坤机械设备制造有限公司
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    齿式联轴器故障情况及原因以及转子系统不对中故障简介

    发布日期:2020-09-05 发布者:昶坤机械
      其一、齿式联轴器故障情况及原因
      1、磨损
      磨损是齿式联轴器常见的缺陷,运行时由于联轴器内外齿圈之间有相对滑动,这是易产生磨损的基本原因。导致联轴器磨损的其它原因主要有:
      (1)制造工艺差。加工工艺好的联轴器内外齿圈之间齿形误差小,联轴器传递的旋转力矩能平均分配在每一个齿上;而加工工艺差的联轴器齿圈则会受力不均,导致个别齿受力过大,从而引起磨损,严重时将发生断齿。
      (2)材质应用或表面热处理工艺不当。齿式联轴器的齿面一般采用淬火或氮化处理以提高其表面硬度,增加其耐磨性。但由于热处理工艺不当,会导致联轴器的内外齿面硬度不足,内外齿接触面间耐磨性差,将引起联轴器的磨损。
      (3)润滑效果差。由于齿式联轴器所连接的两个转动部件在转动时有轴向移动,联轴器须有良好的润滑。润滑效果差或失去润滑,必将增大联轴器内外齿之间的摩擦,长时间运行导致联轴器的磨损。
      (4)安装偏差。机组在安装时主动轴和从动轴的端面中心会出现偏差,当该偏差超过齿式联轴器所允许的偏差范围时,主油泵将随汽轮机转子做圆锥摆运动,造成主油泵轴瓦、推力瓦磨损甚至液压调节系统的负荷摆动。
      2、卡涩
      当梅花弹性联轴器润滑效果较差或失去润滑时,联轴器与被联接轴将会出现卡涩。同样,若安装偏差过大,也会导致此种现象。由于主油泵所在的前箱离汽轮机的前汽封非常近,当运行调整不当时即会有蒸汽进入前箱内,带水的透平油的润滑降低,还加快了铁质部件的锈蚀过程。水分长期残留在联轴器内,将加快联轴器的卡涩。
      3、抱死
      当卡涩现象及锈蚀严重到一定程度,主油泵转子、汽轮机转子及联轴器将咬合在一起,此时联轴器已经报废。
      4、断齿
      断齿多是由于联轴器内外齿圈受力不均所致,如加工时齿形的偏差,或运行时局部齿圈进入硬物,导致个别齿受力;安装时的偏差也会使局部齿受力。另外,联轴器加工时的热处理工艺不当,个别齿内有残余应力甚至裂纹等,也是造成断齿的原因之一。
      起重机械以其间隙动作、变化载荷、频繁正逆、动载交替、短时重复、周期循环的工作特点,广泛应用于国民经济各部门,是实现工业过程现代化和自动化不可少的重要环节。梅花联轴器因其结构紧凑、免维护、吸收振动、补偿径向和角向偏差等性能而被广泛应用,可改变起重机械在频繁起、制动过程中可能因为共振造成的结构件损伤破坏。工程实践中,设计者往往根据已往经验或相关标准来确定梅花联轴器的相关参数,系数一般取值较大,造成材料浪费。因此,有必要对梅花联轴器应力特性分析及结构优化。
      其二、转子系统不对中故障简介
       转子不对中通常是指相邻两转子的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度。转子不对中可以分为联轴器不对中和轴承不对中。
      1、转子不对中的种类
      轴承中心线与转轴轴线的相对位置的变化所引起的不对中故障称为轴承不对中。轴承不对中包括偏角不对中和标高变化两种情况。转子系统联轴器不对中一文中指出转子与轴承的相对位置的变化会产生附加弯矩,使轴承载荷重新分配,从而影响整个轴系的稳定性。目前多使用自位轴承,轴承的偏角不对中容易消除,实际情况下多的是轴承位置标高发生变化使轴承载荷重新分配,从而影响整个轴系的稳定性。
      大型旋转机械通常由多个转子组成,各转子之间用联轴器连接构成轴系,传递运动和转矩。由于机器的安装误差、工作状态下热膨胀、承载后的变形以及机器基础的不均匀沉降等,有可能会造成机器工作时各转子轴线之间产生不对中,这种不对中故障称为联轴器不对中。联轴器不对中会导致转子系统的从动轴和主动轴之间的角速度差异,这种差异将作为激励使转子产生复杂振动。鼓形齿式联轴器不对中又可分为平行不对中、偏角不对中和平行偏角不对中三种情况。
      现代高性能的航空发动机大都采用内外多转子系统,其中较普遍的是双转子系统结构。相比单转子系统结构,其工作状况为复杂。航空发动机的转子系统包括低压压气机转子、高压压气机转子、Ⅰ级涡轮转子、Ⅱ级涡轮转子等,这些转子系统之间通过轴间轴承或锥体相互联接。由于联接误差,各转子系统之间也会存在不对中现象。对于单跨转子系统,主要研究其轴承不对中,对于多跨串联转子系统,主要研究其联轴器不对中。对于内外多转子系统,主要研究其支承轴承不对中和中介轴承不对中。
      2、转子不对中产生的原因
      造成转子系统产生不对中故障的原因主要有两种:制造误差,安装误差及其他影响。
      (1)制造误差。在联轴器加工过程中。由于工艺或测量等原因造成端面与轴心线不垂直或端面螺栓孔的圆心与轴颈不同心。这种情况的联轴器处会产生一个附加弯矩,但这个弯矩的大小和方向不随时间及运行条件的变化而变化.只相当于在联轴器处施加了一个不平衡力,其结果是在联轴器附近产生较大的1阶振动,通过加平衡块的方法容易消除。
      (2)安装误差及其他影响。在排除了加工误差引起的不对中后,实际可以将不对中分为冷态不对中和热态不对中两种情况。其中冷态不对中主要是指在室温下由于安装误差造成的对中不良;热态不对中是指机组在运行过程中由于温度等因素造成的不对中,其主要原因有:基础受热不均;机组各部件的热膨胀变形和扭曲变形;机组热膨胀时由于滑动表面的摩擦力及导向键磨损引起轴承座倾斜和侧行;由于转子的挠性和重量分配不均匀,转子在安装之后产生原始弯曲,进而影响对中;地基下沉不均等。
      3、转子不对中的特征
      转子不对中故障的主要特征有:
      (1)改变轴承的支承负荷,使轴承的油膜压力也随之变化,负荷减小,轴承可能会产生油膜失稳;
      (2)较大振动往往在不对中齿式联轴器两侧的轴承上,且振动幅值与转子的负荷有关,随负荷的增大而加高;
      (3)平行不对中主要引起径向跳动,振动频率为两倍基频,同时也存在多倍基频振动,但以一倍基频和二倍基频为主,不对中越严重,二倍频所占的比例越大;
      (4)联轴器不对中时,轴向振动较大,振动频率为一倍频,振动幅值和相位稳定;
      (5)典型的轴心轨迹为香蕉型,正进动。