联轴器对中与振动浅析.doc

联轴器对中与振动浅析目 次前 言11联轴器的对中22联轴器不对中类型33联轴器不对中振动机理44联轴器不对中故障特性45联轴器不对中故障原因与治理4参 考 文 献6前 言旋转机械中回转体不对中是引起机械故障的重要原因。不对中状态中的回转体的回转运动能引起机械振动，加剧轴承磨损和轴的挠曲变形，对系统的平稳运行造成极大的危害。设备的实际运行中，回转体产生的不对中原因诸多，其中联轴器不对中是导致回转体不对中的最常见原因。联轴器用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩。风力发电机组中为大转矩和传递动力的轴系传动，经齿轮箱增速高转速运转，考虑到风机机舱特殊的作业环境多选用膜片联轴器。本文基于膜片式联轴器做相应论述。联轴器对中与振动浅析1联轴器的对中膜片联轴器具有高刚性、高转矩、低惯性；采用环形或方形弹性不锈刚片变形；大扭矩承载，高扭矩刚性和卓越的灵敏度；零回转间隙、顺时针和逆时针回转特性相同；免维护、超强抗油和耐腐蚀性；双不锈钢膜片可补偿径向、角向、轴向偏差，单膜片则不能补偿径向偏差。图1 膜片式联轴器1、7半联轴器；2锁紧螺母；3六角螺母；4隔圈；5支撑圈；6六角头铰制孔用螺栓；8膜片；9标记膜片式联轴器装配前应符合下述要求：A、膜片式联轴器表面应光滑、平整且表面无裂纹等缺陷，半联轴器及其中间轴应无裂纹、缩孔、气泡、夹渣等缺陷；B、膜片式联轴器允许偏差应符合随机技术文件规定，无规定的应符合GB 502312009规定。联轴器找正从使用器具上的不同分为塞尺法和百分表法。考虑到风力发电机组的作业环境结合膜片式联轴器的机械特征，像风电机组等大型设备安装找正过程广泛采用三表法。找正对中的具体方式为：A、三表法原理：联轴器找正是使用一块表测量径向跳动（显示径向相对偏移量），使用两块表侧轴向跳动（显示端面开口度相对大小），共三块表。通过检测水平方向和垂直方向的径向位移和开口度来判断联轴器的空间状态，以便采取相应的措施来调整。其中轴向多使用一块表的目的是为消除轴向窜动对检测结果的影响。B、百分表架设：百分表架固定在B联轴器上，表针指向A联轴器，表分表1和百分表2分别垂直指向A联轴器背面同一直径的两端，百分表3垂直轴向方向指向A联轴器顶面，三块百分表位于A联轴器的同一截面上，百分表1和百分表2距离尽量的大。图2两半联轴器间百分表架设图C、根据以上方法架设好百分表，在联轴器上每隔90作一标记，即分别在90、180、270、360位置上标记，百分表1、2、3读数分别为a、b、c，统一调整百分表的初始读数为0，然后按照顺时针（或逆时针）方向同时旋转联轴器A和B，分别读出各百分表在90、180、270、360位置处的数值，如图3所示：图3 三表法对应测点图D、联轴器偏差的读数与计算：设定联轴器端面偏差和径向偏差分别为X、Y，则联轴器上下张口X上下=(b1+a3)-(a1+b3)/2；联轴器左右张口X左右=(a2+b4)-(b2+a4)/2；当百分表架设在联轴器对轮背面时，X0，则为上张口或左张口。联轴器上下径向偏差Y上下=c1-c3；联轴器左右径向偏差Y左右=c4-c2；当Y0时，表示A联轴器相对于B联轴器偏高或偏左。X=0、Y=0既对中。2联轴器不对中类型当设备的安装误差、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综合原因，可能会造成联轴器轴线之间产生不对中，即产生系列问题。通常联轴器不对中有如下三种：A、 两轴平行、两轴不同心、径向位移；B、 两周不平行、两轴同心、角向偏移；C、 两周不平行、两轴不同心、综合偏移。3联轴器不对中振动机理联轴器不对中对直接关联动力输入和输出两轴造成附加的弯矩，而在转动一周的过程中，这个弯矩的方向也随之发生周期性变化形成一个交变应力，对于联轴器连接的两部分系统来说，任何一部分受到的都是一个周期性激励，这个周期性激励会造成系统的振动。4联轴器不对中故障特性联轴器不对中在转子系统及其运转过程会产生一系列有害于设备的动态效应使轴承、轴封、联轴器、转轴提早损坏：进一步恶化联轴器偏转、间隙过大或破损并有高温现象；周期性激励造成轴承在轴向与径向产生周期性的大振动、使轴承早期损坏、滑动轴承油膜失稳、轴承位置有高温甚至大量排出润滑油等现象、轴承座轴承承接处有180度内外对称磨损现象；附加转矩使电机运转电流偏高；轴弯曲变形等；基础桩螺丝有松脱现象；异常振动危害其他设备。图4 转子不对中轴承表象5联轴器不对中故障原因与治理造成联轴器不对中故障有多类因素，大致可区分为：A、设计原因a）、对工作状态下热膨胀量计算不准；b）、对介质压力、正空度变化对机体影响计算不准；c）、给出的冷态数据不准。B、制造原因材质不匀造成热膨胀不均匀C、安装维修a）、冷态对中数据不合要求；b）、检修失误造成热膨胀受阻；c）、机体受热不均匀造成不均匀的热膨胀。D、操作运行a）、超负荷运作；b）、工作环境温度超限。E、工作状态劣化a）、联轴器两端设备工作基础沉降；b）、联轴器两端设备安装基础热膨胀受阻；c）、联轴器两端设备机壳变形。联轴器不对中的治理措施：A、 核对设计给出的冷态数据；B、 按照技术要求检查调整轴承对中；C、 检查调整热膨胀受限情况；D、 检查调