劉志龍
(龍口市東海氧化鉛有限公司,山東龍口265700)
齒式聯(lián)軸器屬于剛性連接的一種聯(lián)軸器,它是由齒數(shù)相同的內(nèi)齒圈和帶外齒的凸緣半聯(lián)軸器等零件組成,依靠內(nèi)齒與外齒之間的承插受力保證兩軸的相對旋轉(zhuǎn),如圖1 齒式聯(lián)軸器示意圖。
齒式聯(lián)軸器在工作時,兩軸產(chǎn)生相對位移,內(nèi)外齒的齒面周期性作軸向相對滑動,因而往往應(yīng)用到大型設(shè)備或者需要軸向串動補償?shù)脑O(shè)備中,由于內(nèi)齒和外齒之間的軸向位移而產(chǎn)生摩擦,必然形成齒面磨損和功率損耗,所以齒式聯(lián)軸器內(nèi)部都會加注適當(dāng)數(shù)量的潤滑油,保證齒式聯(lián)軸器在良好潤滑狀態(tài)下工作,由于聯(lián)軸器的內(nèi)齒套和外齒圈并非完全的靜密封,而是不斷竄動的,所以內(nèi)齒圈上還需要有良好的密封。
如圖2,齒式聯(lián)軸器的泄漏點總共有3 處位置,其中密封壓蓋螺處1、法蘭對接處2 兩處是靜態(tài)密封,油封處3 是動態(tài)密封。
1、2 兩處的泄漏大多為緊固不均或者沒有涂抹合適的密封膠等原因,而油封處的泄漏多是因為油封的損壞引起的。
圖1 齒式聯(lián)軸器示意圖
圖3 為氧化鋁公司使用的弗蘭德(FLENDER)ZAPEX ZWN690A 大型齒式聯(lián)軸器的泄漏情況。這臺聯(lián)軸器運行頻率高,負載功率大(1 124 kW),導(dǎo)致油封在長期運行中逐漸疲勞松動,產(chǎn)生聯(lián)軸器內(nèi)潤滑油的泄漏。設(shè)備維修人員都知道靜態(tài)密封的泄漏很好處理,只需加墊片或者涂抹密封膠重新緊固即可,但是對于動態(tài)密封的泄漏處理就相對麻煩許多,而對于這臺大型的弗蘭德聯(lián)軸器油封處的泄漏處理更是難上加難。
圖2 泄漏部位
車間人員已經(jīng)處理過 5 臺弗蘭德(FLENDER)ZAPEX ZWN690A 大型齒式聯(lián)軸器的泄漏,從而總結(jié)了新的維修方式,改變了齒式聯(lián)軸器泄漏就更換油封的維修方法,極大地提高了設(shè)備的檢修速度,降低了維修復(fù)雜性和維修成本。
圖3 齒式聯(lián)軸器油封與軸密封邊緣泄漏
一般維修方式是根據(jù)廠家要求更換新的油封,每臺維修過程至少需要7天,每天付給廠家服務(wù)費2 萬元人民幣,每個密封圈不含運費的含稅價為28012元人民幣(5 臺聯(lián)軸器總共需要10 個密封圈),根據(jù)實際情況估計使用壽命一般僅為1 年左右。
圖4 費蘭德(FLENDER)ZAPEX ZWN690A 型齒式聯(lián)軸器
廠家要求的維修方式是:
1)更換聯(lián)軸器上的油封。但是完整地更換聯(lián)軸器油封非常復(fù)雜,換聯(lián)軸器油封就要拆開聯(lián)軸器并且將聯(lián)軸器在軸上卸下,要卸下聯(lián)軸器就要將重達11.5 t 的減速機吊離原位置,并用專業(yè)的液壓工具拆卸聯(lián)軸器(專業(yè)工具租賃費用就近20 萬元),維修成本過高,幾乎行不通,而生產(chǎn)廠家又不能提供如此巨大的雙剖析雙鎖固的油封,且將油封割斷安裝后重新粘接在一起又不能保證油封質(zhì)量(抗拉強度),尤其是粘接處因為用膠水凝固后變的更加堅硬,容易對聯(lián)軸器本身產(chǎn)生磨損和局部泄漏,所以在維修這臺聯(lián)軸器的泄漏中不具有實際操作性。
2)另一種辦法就是更換更黏稠的潤滑油,聯(lián)軸器中原來加注的潤滑油是680#重負荷工業(yè)齒輪油,若增加潤滑油黏稠度只能使用1000#重負荷工業(yè)齒輪油。更換更黏稠的潤滑油而且在油封處大量加注潤滑脂后,期望能夠減緩泄漏情況,但是效果并不理想,仍然有大量的泄漏情況。
經(jīng)過對聯(lián)軸器的密封機理認真研究,重新設(shè)計了維修方案:將聯(lián)軸器齒輪根部與壓蓋處增加一道新的O型圈密封,選取10 mm的O 型圈將油封前的空間充分利用起來,將動密封改為“相對靜密封”。實際測量該處空間寬度約8 mm,活動位移不足2 mm,使用10 mm 的O 型圈正好能夠充分利用密封空間和外齒套的活動量,O 型圈受到齒輪根部和壓蓋的擠壓將潤滑油全部封堵到了聯(lián)軸器內(nèi)部(如圖5),從而解決了泄漏問題,采用此類的維修辦法將其余5 臺泄漏的聯(lián)軸器全部進行了處理,同樣收到良好的效果,現(xiàn)已平穩(wěn)運行8 個月,未再泄漏過一滴潤滑油,且未大修設(shè)備,也未采購價格昂貴的進口備件,使用的材料全部來自于公司倉庫,未采購任何備件。每臺維修時間僅為3 h,費用不到100 元。
圖5
齒式聯(lián)軸器檢修時一般按以下方法進行:1)檢查聯(lián)軸器齒面嚙合情況,其接觸面積沿齒高不小于50%,沿齒寬不小于70%,齒面不得有嚴(yán)重點蝕、磨損和裂紋。2)聯(lián)軸器外齒圈全圓跳動不大于0.03 mm,端面圓跳動不大于0.02 mm。3)回裝中間接筒或其它部件時應(yīng)按原有標(biāo)記和數(shù)據(jù)裝配。4)用力矩扳手均勻地把螺栓擰緊。