聯(lián)軸器在索道上的應(yīng)用之安裝維護(hù)
2024-01-31
作者：吳專志
十字萬向聯(lián)軸器是客運(yùn)索道驅(qū)動(dòng)裝置中傳遞動(dòng)力的重要部件。其主要應(yīng)用于電機(jī)和減速機(jī)之間的聯(lián)接、減速機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間的聯(lián)接，使其一同轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器廠家根據(jù)不同的使用工況，設(shè)計(jì)出不同的聯(lián)軸器，在索道設(shè)備中一般選擇標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器。本文主要介紹索道設(shè)備中的聯(lián)軸器的使用，安裝維保。
關(guān)鍵詞：聯(lián)軸器；安裝；維保
一、概述
聯(lián)軸器的功能是用來把兩軸端聯(lián)接在一起，消除主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間由于制造和安裝的誤差、承載后的變形以及溫度的變化影響等，兩軸端相對(duì)位置的變化，往往不能對(duì)中，出現(xiàn)的位移情況，如圖1所示。根據(jù)聯(lián)軸器有無彈性元件、對(duì)各種相對(duì)位移有無補(bǔ)償能力，聯(lián)軸器能否在發(fā)生相對(duì)位移條件是保持連接功能，且能減小對(duì)其他設(shè)備的振動(dòng)影響。
圖1
聯(lián)軸器的品種、型式、規(guī)格有很多，在正確理解品種、型式、規(guī)格各自概念的基礎(chǔ)上，根據(jù)傳動(dòng)的需要來選擇聯(lián)軸器。每一種聯(lián)軸器都有各自的特點(diǎn)和適合范圍，基本能夠滿足多種工況的需要，一般情況下設(shè)計(jì)人員無需自行設(shè)計(jì)聯(lián)軸器，只有在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器不能滿足需要時(shí)才自行設(shè)計(jì)聯(lián)軸器，標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器選購方便，價(jià)格比自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器要便宜很多。在眾多的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器中，正確選擇適合自己需要的佳聯(lián)軸器，關(guān)系到機(jī)械產(chǎn)品軸傳動(dòng)的工作性能、可靠性、使用壽命、振動(dòng)、噪音、節(jié)能、傳動(dòng)效率、傳動(dòng)精度、經(jīng)濟(jì)性等問題，也關(guān)系著設(shè)備的質(zhì)量。
二、聯(lián)軸器的分類及選用原則
1.聯(lián)軸器的分類
聯(lián)軸器按照是否具有彈性變形元件及過載安全保護(hù)分類有剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器三類。
（1）剛性聯(lián)軸器又分為套筒聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器和夾殼聯(lián)軸器等；
（2）撓性聯(lián)軸器分為無彈性元件的聯(lián)軸器（可分為萬向聯(lián)軸器、鏈條聯(lián)軸器、滑塊式聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器）、金屬彈性元件的聯(lián)軸器（可分為膜片聯(lián)軸器、蛇形彈簧聯(lián)軸器）和非金屬彈性元件的聯(lián)軸器（可分為梅花彈性聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器）；
（3）安全聯(lián)軸器分為剪銷式、摩擦式和液壓安全聯(lián)軸器。
2.聯(lián)軸器選用原則
聯(lián)軸器的選用原則一般按照以下方法進(jìn)行選用，固定式聯(lián)軸器使用在低速、剛性大的軸上可移式剛性聯(lián)軸器使用在低速、剛性小或長軸上；齒輪聯(lián)軸器使用在大功率重載傳動(dòng)中；彈性聯(lián)軸器使用在高速且有沖擊或振動(dòng)的軸上；萬向聯(lián)軸器使用在軸線相交的聯(lián)軸上；安全聯(lián)軸器使用在有過載安全保護(hù)要求上。
三、百歲宮纜車聯(lián)軸器
百歲宮纜車在當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)上述選用原則在張緊制動(dòng)電機(jī)上采用有非金屬彈性元件的梅花彈性聯(lián)軸器（圖2），在主電機(jī)和減速機(jī)上連接部分采用十字萬向聯(lián)軸器（圖3）。
圖2 梅花彈性聯(lián)軸器
圖3 十字萬向聯(lián)軸器
其中梅花彈性聯(lián)軸器使用在制動(dòng)、張緊液壓系統(tǒng)和減速機(jī)潤滑系統(tǒng)中。其結(jié)構(gòu)簡單，只有兩半聯(lián)軸器上制有凸牙，中間材料采用橡膠或尼龍材質(zhì)制作的彈性元件。零件數(shù)量少、徑向尺寸小，無需潤滑，它適用于啟動(dòng)頻繁、雙向運(yùn)轉(zhuǎn)、對(duì)減振緩沖和相對(duì)偏移要求不高的中速、中小功率傳動(dòng)軸系。工作環(huán)境溫度為-35℃至+80℃。
十字萬向聯(lián)軸器為主電機(jī)和減速機(jī)之間連接。其結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便，能補(bǔ)償較大的角偏移。缺點(diǎn)主要是使主、從動(dòng)軸角速度不同步，從而引起沖擊和振動(dòng)，為了消除這一缺點(diǎn)，常常將十字萬向聯(lián)軸器成對(duì)使用變成雙十字萬向聯(lián)軸器。十字萬向聯(lián)軸器是非等速萬向聯(lián)軸器，夾角的大小決定了角傳動(dòng)關(guān)系，兩個(gè)十字節(jié)配合可以優(yōu)化角速度的同步性，當(dāng)主、從動(dòng)軸平行時(shí)可以實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)。正確地選用規(guī)格型號(hào)合適的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和細(xì)致的安裝檢測，對(duì)客運(yùn)索道驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)效果和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)安全以及使用壽命甚為重要。
四、聯(lián)軸器安裝
1.聯(lián)軸器在軸上的裝配是聯(lián)軸器安裝的關(guān)鍵之一。聯(lián)軸器與軸的配合大多為過盈配合，連接分為有鍵聯(lián)接和無鍵聯(lián)接，聯(lián)軸器的軸孔又分為圓柱形軸孔與錐形軸孔兩種形式。裝配方法有靜力壓入法、動(dòng)力壓入法、溫差裝配法和液壓裝配法等。
百歲宮纜車張緊、制動(dòng)電機(jī)聯(lián)軸器安裝方法是采用動(dòng)力壓人法，此?法是采用沖擊工具或機(jī)械來完成裝配過程，一般用于聯(lián)軸器與軸之間的配合是過渡配合或過盈不大的場合。裝配現(xiàn)場通常用于手錘敲打的方法，方法是在輪轂的斷面上墊放木塊或其它軟材料緩沖件，依靠手錘的沖擊力，把聯(lián)軸器敲入，再用固定螺栓固定。
2.十字萬向聯(lián)軸器由于慣性與其轉(zhuǎn)軸線不重合，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生不平衡的慣力，離心力，這種現(xiàn)象不可避免地導(dǎo)致軸的振動(dòng)，從而影響機(jī)器的正常工作和使用壽命，所以在出廠前應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)的方式來改善。聯(lián)軸器根據(jù)制造廠要求進(jìn)行選定，安裝前將法蘭接合面的防銹油脂清洗干凈，并清除可能降低接觸面摩擦力或減少接合面積?其它一切不利因素。法蘭連接螺栓必須用扭力扳手按照?qǐng)D紙要求或規(guī)定的擰緊力矩進(jìn)行擰緊，以消除連接螺栓在工作中的松動(dòng)現(xiàn)象，兩端叉頭軸承孔的軸向的相位差應(yīng)小于1°到1.5°，避免運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)萬向軸產(chǎn)生不應(yīng)有的扭振現(xiàn)象，安裝完成后必須按照要求進(jìn)行加油潤滑。
3.聯(lián)軸器裝配時(shí)進(jìn)行檢查聯(lián)軸器與軸的垂直度和同軸度。一般是利用水平尺（角尺）進(jìn)行粗調(diào)同軸度（圖4），再在聯(lián)軸器的斷端面和外圓設(shè)置兩塊百分表（圖5），軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觀察聯(lián)軸器的全跳動(dòng)（包括端面跳動(dòng)和徑向跳動(dòng)）的數(shù)值，判定聯(lián)軸器與軸的垂直度和同軸度的情況。不同的轉(zhuǎn)速、不同型式的聯(lián)軸器對(duì)全跳動(dòng)要求值不同，聯(lián)軸器的全跳動(dòng)的偏差值在設(shè)計(jì)要求的公差范圍內(nèi)，這是聯(lián)軸器的裝配的主要質(zhì)量要求之一。
圖4 粗調(diào)同軸度
圖5 雙表對(duì)中
4.百歲宮纜車公司十字萬向聯(lián)軸器拆卸安裝步驟：
（1）在機(jī)器設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)情況下進(jìn)行拆卸
（2）拆下十字萬向聯(lián)軸器防護(hù)罩，并對(duì)防護(hù)罩進(jìn)行清洗；
（3）準(zhǔn)備梅花扳手松開十字萬向聯(lián)軸器兩頭法蘭連接螺栓；
（4）在用鐵絲將十字萬向聯(lián)軸器向中間收緊，把十字萬向聯(lián)軸器法蘭與主電機(jī)和減速機(jī)法蘭分離，拆卸所有固定連接螺栓，將十字萬向聯(lián)軸器搬運(yùn)到維修車間進(jìn)行檢查維護(hù)；
（5）清洗檢查十字萬向聯(lián)軸器各節(jié)點(diǎn)和零件有無磨損或存在裂紋；（6）維護(hù)完成或者更換同型號(hào)、規(guī)格的十字萬向聯(lián)軸器；
（7）安裝十字萬向聯(lián)軸器時(shí)，先擰緊相對(duì)的兩個(gè)螺栓，使法蘭面緊密結(jié)合；
（8）用手?jǐn)Q緊其它螺栓（不要使用扳手），再松開相對(duì)的螺栓在用手?jǐn)Q緊；
（9）按規(guī)定力矩對(duì)高強(qiáng)螺栓進(jìn)行復(fù)緊（復(fù)緊力矩按圖紙要求，如無要求按螺栓標(biāo)準(zhǔn)力矩復(fù)緊）；
（10）清潔油嘴、法蘭表面及螺栓，不得有油脂；
（11）組裝完成進(jìn)行清理現(xiàn)場后試運(yùn)行。
五、檢查和維護(hù)
1. 梅花彈性聯(lián)軸器的檢查。
（1）檢查彈性體有無開裂變形情況，及時(shí)更換；
（2）緊固螺栓是否有松動(dòng)，避免聯(lián)軸器脫落；
（3）檢查兩半金屬部件有無機(jī)械變形。
2.十字萬向聯(lián)軸器的合理使用和周期性維護(hù)對(duì)其工作質(zhì)量和工作壽命是至關(guān)重要的。
（1）檢查
1）每日檢查聯(lián)軸器是否有不正常的旋轉(zhuǎn)噪音和震動(dòng)、徑向跳動(dòng)是否異常；
2）檢查接頭和成型部件有無磨損和裂紋；
3）各連接緊固螺栓是否有松動(dòng)；
4）檢查聯(lián)軸器活動(dòng)部位（如十字軸的軸承、滑動(dòng)部位）的間隙。
（2）維護(hù)
1）對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行加油潤滑，通常采用鋰基脂。當(dāng)連續(xù)運(yùn)行500小時(shí)加油一次，若間斷運(yùn)行時(shí)三個(gè)月加油一次，若高溫條件下須每周加油一次；
2）每半年對(duì)連接緊固螺栓按規(guī)定力矩進(jìn)行復(fù)緊檢查；
3）每年須對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行拆卸下來對(duì)其外觀和內(nèi)部進(jìn)行細(xì)致檢查，有無磨損和裂紋，必要時(shí)進(jìn)行探傷檢測。
六、結(jié)束語
中國機(jī)械行業(yè)發(fā)展很快，各種機(jī)械部件的制作水平也不斷提高，機(jī)械性能也逐步提高。雖然我國在汽車、紡織、工程機(jī)械上對(duì)聯(lián)軸器的使用較多，但在一些大型、復(fù)雜、要求安全系數(shù)較高的行業(yè)的聯(lián)軸器還是偏向于進(jìn)口，市場上一些中低檔的聯(lián)軸器價(jià)格較低，但競爭力比較弱。
聯(lián)軸器在索道設(shè)備中屬于關(guān)鍵性部件。聯(lián)軸器如出現(xiàn)問題直接影響到索道安全，造成財(cái)產(chǎn)損失。所以作為技術(shù)人員對(duì)聯(lián)軸器了解，不僅僅只停留在表面檢查、潤滑，更要加強(qiáng)對(duì)其系統(tǒng)化的檢查維護(hù)，確保索道安全運(yùn)營。
來源：《中國索道協(xié)會(huì)第四屆會(huì)員大會(huì)暨索道論壇論文集》
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