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TECHNIQUE

压缩机用联轴器损坏典型案例分析

   1、引言
 
  叠片挠性联轴器是通过两组装配在间隔轴及安装盘之间的叠片组件的挠性变形,来实现对两轴各项不对中(轴向、径向、角向)的补偿。其具备以下显著特点:
 
  1、安装、使用、维护简便;
 
  2、无相对运动部件,不需润滑,低功率损耗;
 
  3、能够在恶劣环境下工作,可用于高温(200℃以下)、有腐蚀的场合;
 
  4、补偿轴向和角向位移能力大,并能吸振、隔振;
 
  5、作用在连接设备上的附加负荷小;
 
  6、尤其适用于大功率、高转速场合。
 
  叠片挠性联轴器以其特有的优势,被广泛应用于航空、船舶、钢铁、石化、电力、造纸、煤炭、制冷等领域。然而叠片挠性联轴器在使用过程中,也存在诸多问题。比如因没有按照说明书要求安装造成联轴器的非正常损坏,或者由于驱动机或者从动机存在其它故障导致叠片挠性联轴器的非正常损坏等等。
 
  本文通过两个典型案例,分析不同场合、不同工况下联轴器非正常损坏的原因。
 
  2、案例解析
 
  2.1  案例一
 
  2.1.1案例描述
 
  由无锡创明传动工程有限公司设计生产的TDP6-2700-00T12联轴器,该联轴器的公称扭矩为25000Nm,由无锡某压缩机厂成套,用于河南某天然气公司。该联轴器用于往复式压缩机,介质为天然气。电机功率400kW,工作转速742rpm。该机组共有两台,2006年安装投产运行。其中一台运行良好,另外一联轴器叠片组件经常损坏,严重影响到装置的安全运行。
 
  本文作者应用户要求,至现场协助查找原因。与现场技术人员沟通后得知如下信息:
 
  1、工作时压缩机轴会有约0.35mm的轴向窜量;
 
  2、由于生产任务的需要,该压缩机工作负荷经常在50%~100%之间变化,且工作负荷在50%时联轴器会出现异响。
 
  对该机组停机检查,发现损坏的片组单片厚度为0.4mm,且膜片断裂位置均在片组的压梁,螺栓完好。将压缩机轴推向远离电机侧,轴头距离实测179.2mm,那么联轴器实际工作状态轴头距离为178.85~179.2mm(设计值180±0.5),两轴端面跳动0.08mm,径向不对中0.07mm。
 
  对机组轴头距离重新找正,在压缩机轴推向电机侧的情况下,轴头距离最终找正至180.1mm,加上压缩机轴的窜量,使联轴器的实际工作状态的轴头距离为180.1~180.45。找正后端面跳动0.07mm,径向不对中量0.05mm。将片组更换为单片厚度0.6mm的片组。安装完成后试车,负荷从0~100%依次调试,运转正常,无异响。
 
  运转一年后回访,运行正常,故障排除。
 
  2.1.2故障原因分析
 
  该机组为四缸往复式压缩机,工作负荷在50%时产生的扭矩波动相对工作负荷在100%时要剧烈。联轴器工作状态的轴头距离比设计值短了将近1mm,且压缩机轴有轴向窜动,加剧了对片组的冲击。
 
  TDP6-2700-00T12联轴器的公称扭矩为25000Nm,对于该机组的实际工况系数为4.86,联轴器的设计强度完全满足要求。考虑到片组断裂位置为压梁,可以通过提高片组扭转刚度的办法来减小片组压梁的变形程度。将片组的单片厚度由0.4mm改为0.6mm,片数由26片改为18片。在保证片组总厚度大致不变的情况下,增加片组的扭转刚度,有效提高片组的耐冲击性。实际运行结果证明该方法可行,有效排除了机组故障,减少了机组的停机次数,保障了装置的正常运行。
 
  2.2  案例二
 
  2.2.1案例描述
 
  安徽某水泥厂有一台磨煤机,电机-齿轮箱之间采用叠片挠性联轴器。该联轴器由无锡创明传动工程有限公司设计制造,联轴器型号TDP6-2100-00T14,该联轴器公称扭矩20000Nm。电机额定功率630kW,额定转速990rpm。

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