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20选5规则说明 www.njftth.com.cn 膜片聯軸器在冷卻塔通風機上的實際應用

Tag: 膜片聯軸器 風機聯軸器 發表日期:2017-01-16

冷卻塔通風機是一種大型軸流式通風機,在冷卻塔中起著降低循環水溫度的作用,由風筒、傳動軸、葉片、輪轂、膜片聯軸器、減速機等部件組成,葉輪直徑分別為9.14m和8.53m,電機和減速機的轉速分別為1470r/min和127r/min,功率180kW,其中聯軸器處的膜片、螺栓屬于易損件,在使用中經常發生斷裂、松動、扭曲等故障,故障周期短,更換頻繁,影響了風機的正常運行。
膜片聯軸器的結構和特點
所謂膜片聯軸器,就是利用膜片(不銹層壓板)的撓度,設計成能支持中間軸特殊撓曲的聯軸器,其特點是在兩個半聯軸器的聯接中設置彈性元件,形成一種彈性結構,通過彈性元件的彈性變形來補償兩軸軸線的相對位移,是一種彈性元件撓性聯軸器。其主要元件是膜片。因為是利用了層壓板彎度制造的撓曲聯軸器,所以沒有磨耗部分,因此不需要填充潤滑脂。在實際應用中,膜片有兩種結構形式,一種是由13片0.5mm厚的同等規格的不銹鋼圓環組成的層狀式壓板環,一種是由23片等同的不銹鋼層狀式壓板形成8個具有一定厚度的組合,再將每兩個互相絞接在一起.這兩種膜片結構本身的共同特點:⑴結構簡單,尺寸較小,質量較輕,維護容易,經濟實用;⑵有較強的彈性;⑶具有可移性,互換性好;⑷在冬、夏季溫差最高為60℃左右時可連續運行;⑸裝拆時不用移動主、從動機,維修容易。
膜片聯軸器的作用
通風機是一種大型的回轉機,其各部分部件之間結構緊湊、密不可分,任何部位出現問題都會對風機整體運行帶來不同程度的影響。膜片聯軸器雖屬于小型部件,但具有其他部件無法比擬的作用,首先它可用來聯接電動機、減速機和電動機軸。并可傳遞轉矩,見適用于兩軸在工作中相對位移,啟動頻率高,經常正、反轉以及載荷、速度有變化的場合,可調整在運轉中發生的軸角度誤差,有利于補償電機和減速機之間的中心偏差和軸向竄動。角度和軸向不對中所引起的應力,可由膜片的彎曲彈性變形來吸收,它可補償α=0.3~0.6mm的徑向位移,λ=2.6mm的軸向位移、Φ<±1°的偏角。同時彈性元件能儲存機械能,故具有緩和沖擊和阻尼振動的能力,能吸收一部分沖擊、振動和波動。另外它還具有其他的作用:⑴從一個軸向另一個軸傳遞的效率高;⑵因聯軸器的安裝位置靠近減速機和電機,因此可減少軸承和軸的疲勞;⑶阻止負荷的逆轉;⑷承受不對中的能力強,對相聯元件的影響小。
風機聯軸器圖片

膜片聯軸器的安裝
電動機和減速機之間靠膜片聯軸器及中間軸聯接。雖然膜片聯軸器允許有較大的撓度,但由于冷卻塔通風機的驅動部件和萬向節不同,所以不能一開始就認為有點偏差也可以。它是為了徹底地吸收在運轉中產生的振動和安裝的偏角。當安裝電動機、減速機時,寧可把它作為固定型聯軸器考慮,必須正確地安裝。這項工作對延長聯軸器電動機和減速機的軸承壽命是至關重要的。膜片聯軸器安裝允許偏差見表1。
表1 聯軸器安裝允許偏差
安裝位置 D/mm C/mm 允許安裝偏差δ/mm
減速機側 220 13.5 0.22
電動機側 220 13.5 0.22

故障發生形式及產生原因
膜片聯軸器在改善傳動系統動力特性方面具有一定的優越性,但由于它處于一個復雜多變的運行環境和傳動系統中,與其他風機部件相比,聯軸器處的膜片和螺栓仍屬于易損件,在長周期的風機運行中,易發生故障,影響風機正常運行,其故障形式如下:
⑴ 聯軸器處緊固螺栓松動或斷裂;
⑵ 聯軸器內膜片有一片獲多片開裂或整個斷裂;
⑶ 聯軸器內膜片發生嚴重扭曲現象;
⑷ 聯軸器和傳動軸聯接處的焊縫會產生微裂紋。
聯軸器產生故障的原因,來自設備本身和外界環境施加的影響,主要有以下幾方面:
⑴冬季風機運行主要以反轉為主,因冬季室外氣候寒冷,冷卻塔的百葉窗附近會產生結冰情況,這時需進行風機反轉,是氣體倒流,達到融化附著冰塊的目的。風機反轉運行時間短,啟動頻率高,通常每臺風機一天反轉6次,運行時間低于30分鐘,頻繁的啟動使膜片損壞速度加快。每次啟動,膜片都要迅速調整自身的變形量來彌補瞬間的沖擊產生的各種偏斜,才能使風機達到平穩運行狀態,長期下去膜片會產生疲勞破壞;
⑵風機停運時,由于受到塔內濕熱蒸汽和外界氣流的相互作用,有時會產生速度較高的自轉,轉動慣力較大,靠人力無法停止,這時啟動風機,沿轉子軸線會產生過扭矩,轉向相反時會更大,對膜片、螺栓造成的破壞最大。如果螺栓所受的拉應力超過其許用應力,會造成螺栓折斷;
⑶膜片的一部分作用是吸收運行時產生的一部分沖擊、振動和波動,因膜片的變形量有限,當工作表面所受彎曲應力和切向應力超過其設計的變形承受極限時,會使膜片的承載能力逐漸下降,使其損壞;
⑷ 在靜載和溫度變化不大時由于螺紋具有自鎖功能可保證不松脫。當螺紋聯接受沖擊振動或變載荷作用時,螺紋副之間和支承面之間的摩擦力可能瞬間消失,時間長了會使聯接松動甚至松脫。使風機不能正常工作甚至發生嚴重事故。在高溫或溫度變化較大的情況下,由于螺紋聯接件和被聯接件的材料發生蠕變和應力松弛,也會使聯接中的預緊力和摩擦力逐漸減小,導致聯接松動。
提高膜片聯軸器的使用效果
風機運行的具體工況一般變動不大,所以產生故障的原因是客觀存在的,但可優化某些操作和技術細節來提高膜片聯軸器的使用效果。




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