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[摘 要]齿轮联轴器在实际使用中连接两轴水平度、同轴度误差太大,使其转动时受到附加力作用,导致联轴器产生较大振动,损坏电机和减速器轴承,降低设备使用寿命,在安装时必须保证安装精度提高使用寿命。
[关键词]齿轮联轴器 同轴度 水平度 端面间隙 轴向位移量
中图分类号:TH133.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)04-0221-01
我国矿山机械在机修方面基本上是小而全,虽然方便了顾客,但却造成了机修配件粗制滥造。一般修配厂没有质量监测保障体系,制造的配件不仅质量差,使用寿命短,而且容易损坏设备原体。因而建议设立制造厂家服务工程师制度,从体制上进行改革,建立产品服务机制。坏电动机和减速器轴承,降低设备的使用寿命,要求大型设备中的联轴器必须保证较高的同轴度,因此,联轴器的抄平找正在煤矿安装工程中是一项非常重要、精度要求很高的工作,在设备试运行前必须严格测试,确保安装质量。
1 齿轮联轴器抄平找正的质量标准
抄平找正的质量标准因设备的转速和联轴器的联接方式而异允许偏差值如表1所示。
齿轮联轴器齿厚磨损量不得超过齿厚的20%,蛇形弹簧联轴器弹簧厚度磨损量不得超过原齿厚的10%。
2 齿轮联轴器的原理
齿轮联轴器用于联接主轴与减速器的低速轴,这种联轴器能传递的扭矩最大,而且能补偿两轴线间的微小误差,但不能缓和冲击。齿轮联轴器的结构如图1所示。
1,2.外齿轴套 3,4.内齿圈 5,6.端盖 7,8.密封圈 9.联接螺栓
在两根轴端分别安装外齿轮套l和2,并用键固定在各自的轴上。外齿轮分别与内齿圈3和4啮合。内齿圈的法兰再用螺栓联接。为了减轻由于两轴轴线倾斜和径向位移微小误差的影响,外齿的齿做成球面形,可以自动调位,使齿上的载荷分布得更均匀,同时也减轻轴承的负担。这样,减速机低速轴的扭矩,便通过外齿套、内齿圈、联接螺栓、内齿圈、外齿套传递至主轴。
聯轴器需注入粘度大而能流动的润滑油脂,对联接齿圈的齿进行润滑。有防止油脂泄漏的密封装置,用端盖5,6分别压住密封圈。内齿圈上有油孔9可以补充润滑脂,用完时用油堵拧紧。
3 联轴器的检查
齿轮联轴器应检查是否漏油,油脂质量、油量是否合适,端面间隙一般用塞尺检查,径向位移可用钢板尺靠在两联轴器的外缘上,观察其漏光缝隙或用塞尺测量其间隙,至少要测量上、下、左、右4个点。倾斜度可根据端面间隙不均匀情况进行计算。例如联轴器在距中心200mm处上、下两点间隙差为5.15—4.9:0.25 lnln,倾斜度即为:O.25/200x 2:0.625%0。
4 齿轮联轴器的故障分析
联轴器的故障:①齿面磨损严重。②内齿圈产生轴向位移量较大,甚至不能啮合。③发生断齿现象。④联轴器对口螺栓折断。
上述故障的原因主要有以下几个方面:
第一,油量不足或缺油。或油脂使用不当,造成油脂钙化,致使齿面间无法润滑,或润滑不好产生齿面磨损严重,这种情况只要更换新润滑脂,定期注入合格的润滑脂油,防止漏油,油量充足,便可避免。
第二,两轴水平度及同轴度误差太大,超过了联轴器所能补偿的范围,使得轴齿与内齿啮合不正确,造成局部接触,而出现了附加力矩。而这个附加力矩可以分解为轴向力。作用于内齿圈上,这个力的大小视偏差的大小而定,与偏差成正比,偏差愈大,力愈大,导致内齿圈产生轴向位移。如果位移量偏大将无法控制,致使齿轮磨损严重,甚至断齿,内外齿无法啮合,直至不能传动。这种故障处理比较困难,需停产处理。即重新找正,或把减速器侧重新找正,或将卷筒侧重新找正。首先查找出偏移误差较大的部位,这样先要测量联轴器是向那侧偏移,即测量主轴的水平度与同轴度和减速器主轴的水平度与同轴度,重新按质量标准抄平找正,即可消除故障。
如笔者在现场曾发现过此类故障,提升机为瓜—2.5/11.5单绳缠绕式提升机,当时测得联轴器的同心度偏差2mln,减速器侧低,导致联轴器无法工作,内齿圈轴向位移超过齿宽,经测绘核算,应将减速器,重新按质量标准找正,调整后,运转正常,故障消除。
另外,两轴的水平度、同心度误差大,造成联轴器转动时别劲。和上述联轴器齿轮磨损的原因基本相似,连接螺栓除受到正常作用力外,还受到附加弯矩,因而使之折断。这是主要原因。这种原因多发生在减速器主轴左右的水平度高差大而致。
再者,螺栓直径较细,强度不够或螺栓材质较差也可造成螺栓折断现象。
5 需要注意的几个问题
(1)使用与维护
经常维护保养设备也是提高使用寿命的一项重要措施,同样的设备,由不同技术水平的工人操作,会有不同的寿命。所以,要注重设备维护和员工培训,让设备发挥最大的效能,又不出现人为损坏。
(2)产品设备的翻新
我国矿山机械在机修方面基本上是小而全,虽然方便了顾客,但却造成了机修配件粗制滥造。一般修配厂没有质量监测保障体系,制造的配件不仅质量差,使用寿命短,而且容易损坏设备原体。因而建议设立制造厂家服务工程师制度,从体制上进行改革,建立产品服务机制。
(3)制造标准
矿山机械设备原体的制造标准较宽松是其使用寿命不理想的根本原因之一,产品的高质量来自于高标准,标准是产品质量的技术依据。目前有些产品质量问题不是现有条件或技术水平达不到,而主要是制造标准偏低,低标准必然产生低质量。国家标准立法机关应综合考虑用户和厂家的要求,参照国外发达国家和国内现实,对矿山机械设备的制造标准适当提高1~2级,有利于高质量设备的发展。
6 结语
尽管矿山机械的故障类型较多,且难于查找。但只要能够掌握分析故障的方法和程序,对矿山机械结构及所在系统有全面的了解,就能对故障作出准确的分析判断,加以排除和修理。
[关键词]齿轮联轴器 同轴度 水平度 端面间隙 轴向位移量
中图分类号:TH133.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)04-0221-01
我国矿山机械在机修方面基本上是小而全,虽然方便了顾客,但却造成了机修配件粗制滥造。一般修配厂没有质量监测保障体系,制造的配件不仅质量差,使用寿命短,而且容易损坏设备原体。因而建议设立制造厂家服务工程师制度,从体制上进行改革,建立产品服务机制。坏电动机和减速器轴承,降低设备的使用寿命,要求大型设备中的联轴器必须保证较高的同轴度,因此,联轴器的抄平找正在煤矿安装工程中是一项非常重要、精度要求很高的工作,在设备试运行前必须严格测试,确保安装质量。
1 齿轮联轴器抄平找正的质量标准
抄平找正的质量标准因设备的转速和联轴器的联接方式而异允许偏差值如表1所示。
齿轮联轴器齿厚磨损量不得超过齿厚的20%,蛇形弹簧联轴器弹簧厚度磨损量不得超过原齿厚的10%。
2 齿轮联轴器的原理
齿轮联轴器用于联接主轴与减速器的低速轴,这种联轴器能传递的扭矩最大,而且能补偿两轴线间的微小误差,但不能缓和冲击。齿轮联轴器的结构如图1所示。
1,2.外齿轴套 3,4.内齿圈 5,6.端盖 7,8.密封圈 9.联接螺栓
在两根轴端分别安装外齿轮套l和2,并用键固定在各自的轴上。外齿轮分别与内齿圈3和4啮合。内齿圈的法兰再用螺栓联接。为了减轻由于两轴轴线倾斜和径向位移微小误差的影响,外齿的齿做成球面形,可以自动调位,使齿上的载荷分布得更均匀,同时也减轻轴承的负担。这样,减速机低速轴的扭矩,便通过外齿套、内齿圈、联接螺栓、内齿圈、外齿套传递至主轴。
聯轴器需注入粘度大而能流动的润滑油脂,对联接齿圈的齿进行润滑。有防止油脂泄漏的密封装置,用端盖5,6分别压住密封圈。内齿圈上有油孔9可以补充润滑脂,用完时用油堵拧紧。
3 联轴器的检查
齿轮联轴器应检查是否漏油,油脂质量、油量是否合适,端面间隙一般用塞尺检查,径向位移可用钢板尺靠在两联轴器的外缘上,观察其漏光缝隙或用塞尺测量其间隙,至少要测量上、下、左、右4个点。倾斜度可根据端面间隙不均匀情况进行计算。例如联轴器在距中心200mm处上、下两点间隙差为5.15—4.9:0.25 lnln,倾斜度即为:O.25/200x 2:0.625%0。
4 齿轮联轴器的故障分析
联轴器的故障:①齿面磨损严重。②内齿圈产生轴向位移量较大,甚至不能啮合。③发生断齿现象。④联轴器对口螺栓折断。
上述故障的原因主要有以下几个方面:
第一,油量不足或缺油。或油脂使用不当,造成油脂钙化,致使齿面间无法润滑,或润滑不好产生齿面磨损严重,这种情况只要更换新润滑脂,定期注入合格的润滑脂油,防止漏油,油量充足,便可避免。
第二,两轴水平度及同轴度误差太大,超过了联轴器所能补偿的范围,使得轴齿与内齿啮合不正确,造成局部接触,而出现了附加力矩。而这个附加力矩可以分解为轴向力。作用于内齿圈上,这个力的大小视偏差的大小而定,与偏差成正比,偏差愈大,力愈大,导致内齿圈产生轴向位移。如果位移量偏大将无法控制,致使齿轮磨损严重,甚至断齿,内外齿无法啮合,直至不能传动。这种故障处理比较困难,需停产处理。即重新找正,或把减速器侧重新找正,或将卷筒侧重新找正。首先查找出偏移误差较大的部位,这样先要测量联轴器是向那侧偏移,即测量主轴的水平度与同轴度和减速器主轴的水平度与同轴度,重新按质量标准抄平找正,即可消除故障。
如笔者在现场曾发现过此类故障,提升机为瓜—2.5/11.5单绳缠绕式提升机,当时测得联轴器的同心度偏差2mln,减速器侧低,导致联轴器无法工作,内齿圈轴向位移超过齿宽,经测绘核算,应将减速器,重新按质量标准找正,调整后,运转正常,故障消除。
另外,两轴的水平度、同心度误差大,造成联轴器转动时别劲。和上述联轴器齿轮磨损的原因基本相似,连接螺栓除受到正常作用力外,还受到附加弯矩,因而使之折断。这是主要原因。这种原因多发生在减速器主轴左右的水平度高差大而致。
再者,螺栓直径较细,强度不够或螺栓材质较差也可造成螺栓折断现象。
5 需要注意的几个问题
(1)使用与维护
经常维护保养设备也是提高使用寿命的一项重要措施,同样的设备,由不同技术水平的工人操作,会有不同的寿命。所以,要注重设备维护和员工培训,让设备发挥最大的效能,又不出现人为损坏。
(2)产品设备的翻新
我国矿山机械在机修方面基本上是小而全,虽然方便了顾客,但却造成了机修配件粗制滥造。一般修配厂没有质量监测保障体系,制造的配件不仅质量差,使用寿命短,而且容易损坏设备原体。因而建议设立制造厂家服务工程师制度,从体制上进行改革,建立产品服务机制。
(3)制造标准
矿山机械设备原体的制造标准较宽松是其使用寿命不理想的根本原因之一,产品的高质量来自于高标准,标准是产品质量的技术依据。目前有些产品质量问题不是现有条件或技术水平达不到,而主要是制造标准偏低,低标准必然产生低质量。国家标准立法机关应综合考虑用户和厂家的要求,参照国外发达国家和国内现实,对矿山机械设备的制造标准适当提高1~2级,有利于高质量设备的发展。
6 结语
尽管矿山机械的故障类型较多,且难于查找。但只要能够掌握分析故障的方法和程序,对矿山机械结构及所在系统有全面的了解,就能对故障作出准确的分析判断,加以排除和修理。