【壓縮機網(wǎng)】1 引言

　　膜片聯(lián)軸器廣泛應(yīng)用于電機驅(qū)動的泵、風(fēng)機、壓縮機等應(yīng)用環(huán)境，膜片聯(lián)軸器應(yīng)用范圍廣泛。具有無潤滑、傳遞效率高、補償能力好等優(yōu)點。

　　但是壓縮機用膜片聯(lián)軸器在使用過程中，經(jīng)常會遇到各種各樣的問題。在現(xiàn)場沒有備機的情況下，這種情況會變得十分緊急。所以，如何從源頭上規(guī)避膜片聯(lián)軸器應(yīng)用的風(fēng)險，成為了本文的研究主題。本文通過分析膜片聯(lián)軸器不同工作環(huán)境下不同的失效形式，為膜片聯(lián)軸器的使用方提供一些切實可行的改善方案。

　　壓縮機常用的膜片聯(lián)軸器形式如圖1所示，和國標(biāo)JBT9147-JMⅡJ系列結(jié)構(gòu)形式一致，為帶中間節(jié)的雙膜片聯(lián)軸器，由圖中9種零部件組成。本文主要涉及的損壞部件集中在圖1中件4聯(lián)軸器膜片、件6聯(lián)軸器中間節(jié)上面。

　　2 聯(lián)軸器失效案例分析

　　案例1：因扭矩波動造成的失效

　　某海油機組電機-壓縮機，電機與壓縮機之間聯(lián)軸器功率為2240kW，轉(zhuǎn)速600RPM，扭矩35650Nm。聯(lián)軸器選用8孔膜片聯(lián)軸器，設(shè)計額定傳扭能力60kNm。根據(jù)現(xiàn)場反饋聯(lián)軸器使用28天損壞，電機軸瓦也已經(jīng)燒壞。

　　聯(lián)軸器主要損壞位置為被驅(qū)動側(cè)膜片，膜片的拉梁和壓梁均有斷裂特征，且壓梁段的外側(cè)膜片與兩側(cè)法蘭面均有接觸磨損，片組上側(cè)帶肩襯套沒有損傷。聯(lián)軸器損壞如圖2所示，聯(lián)軸器膜片損壞如圖3所示。

　　如圖3所示，拉梁斷裂位置為膜片扭轉(zhuǎn)時較薄弱位置，壓梁斷裂位置為扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)起皺位置。根據(jù)該斷裂狀態(tài)，結(jié)合客戶所述聯(lián)軸器對中狀態(tài)并無明顯異常，可以判斷該膜片損壞為扭轉(zhuǎn)失效。觀察襯套磕碰點均處于一側(cè)，而另一側(cè)完好無損傷，可知失效時為正常旋轉(zhuǎn)傳扭方向失效，并不存在反向跡象。帶肩襯套及螺栓并未發(fā)現(xiàn)任何損傷，可以判斷膜片的損壞并非由于非常大的瞬態(tài)沖擊而導(dǎo)致的瞬態(tài)斷裂，該膜片損壞可能是由于長期的扭矩不穩(wěn)定波動而導(dǎo)致的膜片扭轉(zhuǎn)交變疲勞失效。

　　該膜片損壞過程如下：扭矩波動——膜片疲勞強度超標(biāo)——部分膜片損壞——靜態(tài)強度不足——失效——無法保持襯套扭轉(zhuǎn)方向位置——襯套與大孔相撞——大孔、襯套損傷。

　　根據(jù)以上分析，可知聯(lián)軸器的失效原因應(yīng)該是長期扭矩波動導(dǎo)致的扭轉(zhuǎn)疲勞失效。

　　改進建議：找出扭矩波動的源頭，確認(rèn)動力源和從動機是否存在載荷波動，另須確認(rèn)軸系是否存在扭向振動?？赏ㄟ^加大聯(lián)軸器型號提高抗扭振能力，或者更換為10孔系列聯(lián)軸器，提高膜片剛性。

　　案例2：因機組不對中造成的失效

　　某壓縮機用戶反饋，現(xiàn)在壓縮機用膜片聯(lián)軸器呈現(xiàn)如圖4所示的斷裂形式。

　　如圖4所示，膜片聯(lián)軸器膜片的斷裂位置處于傳扭孔螺栓附近，這種斷裂形式是很常見的一種形式。

　　該膜片聯(lián)軸器失效形式，多是因為在安裝膜片聯(lián)軸器時對中找正數(shù)據(jù)過大，導(dǎo)致聯(lián)軸器在正常運行中受到了因不對中產(chǎn)生的交變應(yīng)力，最終導(dǎo)致聯(lián)軸器膜片發(fā)生斷裂。

　　為了解決聯(lián)軸器膜片螺栓處斷裂的問題，需要在安裝膜片聯(lián)軸器的時候按照安裝使用說明書，做好對中找正工作，保證聯(lián)軸器能夠在正常的狀態(tài)下工作。

　　案例3：因機組過載造成的失效

　　某壓縮機用戶反饋，現(xiàn)在壓縮機用膜片聯(lián)軸器呈現(xiàn)如圖5所示的斷裂形式。

　　如圖5所示，膜片聯(lián)軸器膜片的斷裂位置處于梁中間附近位置，這種斷裂形式也是很常見的一種形式。和圖4不一樣處在于膜片的斷裂位置。

　　該膜片聯(lián)軸器失效形式，多是因為聯(lián)軸器在瞬間承受過大的載荷。一般該載荷超過聯(lián)軸器所規(guī)定的瞬時扭矩和峰值扭矩，導(dǎo)致聯(lián)軸器膜片一瞬間無法承受住大載荷，造成了這種失效形式。

　　為了解決聯(lián)軸器膜片梁中間附近位置的問題，需要在聯(lián)軸器的前期選型階段告知聯(lián)軸器生產(chǎn)商該機組可能存在瞬間過載的情況。聯(lián)軸器廠家也需要在前期技術(shù)溝通中將過載情況確認(rèn)好，并做好聯(lián)軸器的選型工作。機組啟動時，盡量選擇軟啟動，避免頻繁啟停。

　　案例4：因軸向位移過大造成的失效

　　某壓縮機用戶反饋，現(xiàn)在壓縮機用膜盤聯(lián)軸器呈現(xiàn)圖6所示的斷裂形式。

　　如圖6所示，膜盤聯(lián)軸器撓性件膜盤的斷裂位置處于靠近膜盤外圓附近位置，這種斷裂形式也是很常見的一種形式。

　　該膜盤聯(lián)軸器失效形式，一般發(fā)生在軸向位移較大的情況下，例如機組熱脹量過大，或者機組存在軸向竄動的情況。這些情況導(dǎo)致膜盤聯(lián)軸器在運行過程中額外承受了很大的軸向力不斷拉升或者壓縮撓性原件，當(dāng)軸向力造成的對膜盤聯(lián)軸器額外的拉升量或壓縮量超過膜盤聯(lián)軸器最大補償能力時，就會導(dǎo)致?lián)闲栽稍瓉淼膹椥宰冃巫優(yōu)樗苄宰冃?，最終產(chǎn)生如圖6的彈性原件斷裂形式。

　　為了解決聯(lián)軸器上圖6的彈性原件斷裂形式的問題，需要在聯(lián)軸器的前期選型階段告知聯(lián)軸器生產(chǎn)商該機組可能存在熱脹量過大，或者機組存在軸向竄動的情況。聯(lián)軸器廠家也需要在前期技術(shù)溝通中將熱脹量或竄動量確認(rèn)好，并做好聯(lián)軸器的選型工作。機組運行后，需要對熱脹量或竄動量進行檢測，一旦超過聯(lián)軸器的補償能力，應(yīng)立即停機。

　　3 結(jié)論及建議

　　本文分享了集中膜片聯(lián)軸器和膜盤聯(lián)軸器常見的失效形式及解決方案，在聯(lián)軸器前期選型和使用過程中有如下建議：

　　1、及時告知聯(lián)軸器廠家聯(lián)軸器的使用工況，如有無熱脹量竄動量，有無扭矩波動，頻繁啟停等與正常運行不同的工況。

　　2、聯(lián)軸器安裝過程中需要嚴(yán)格遵循廠家的安裝說明書，做好對中找正工作，并使用力矩扳手按規(guī)定力矩擰緊螺栓。

　　3、在聯(lián)軸器使用過程中，如果發(fā)現(xiàn)異常運行，或運行過程中出現(xiàn)異常聲響，需要停機并檢查。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[2] 中低速疊片撓性聯(lián)軸器樣本，無錫創(chuàng)明傳動工程有限公司，2011版.

　　[3] 高速高性能疊片撓性聯(lián)軸器樣本，無錫創(chuàng)明傳動工程有限公司，2011版.

　　[4] 機械設(shè)計手冊，機械工業(yè)出版社，2007年1月第3版.

　　[5] JB/T 9147－1999，膜片聯(lián)軸器[S]

　　作者簡介

　　陳軻，機械工程、機械設(shè)計工程師，銷售工程師，學(xué)士，從事聯(lián)軸器行業(yè)

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