十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器長(zhǎng)壽命服役的措施

   為使十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器長(zhǎng)壽命服股,提出了設(shè)置轉(zhuǎn)矩測(cè)試系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)矩;通過(guò)監(jiān)測(cè)輸入及輸出設(shè)備的位置控制聯(lián)軸器的空間位置,以減少附加力矩的影響;控制平衡力及軸承間隙等技術(shù)控制措施,避免聯(lián)軸器過(guò)早失效或損壞。關(guān)鍵詞:十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器;長(zhǎng)壽命服役;轉(zhuǎn)矩;空間位置十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器有傳遞傾角大、校率高、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音低、間隙沖擊小、傳輸力矩大等優(yōu)點(diǎn),特別是在正確的技術(shù)控制條件下還可獲得很長(zhǎng)的使用壽命,因此已越來(lái)越多地被各種機(jī)械所采用。例如:目前國(guó)內(nèi)軋機(jī)的采用率已達(dá)70左右,較大回轉(zhuǎn)直徑為1200mm,傳輸力矩為3200kN1m。聯(lián)軸器是聯(lián)接原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)的重要部件,它的損壞將導(dǎo)致機(jī)器的停頓,甚至波及到整條作業(yè)線(xiàn)。但是,十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器所處的條件又往往是很苛刻的,例如:在軋機(jī)傳動(dòng)中,由于所聯(lián)接的軋輥的直徑有限制,因而聯(lián)軸器的回轉(zhuǎn)直徑也相應(yīng)受到限 制,軋制過(guò)程中的實(shí)際轉(zhuǎn)矩往往接近聯(lián)軸器的疲勞轉(zhuǎn)矩,稍有不當(dāng)還會(huì)超出,這種過(guò)載現(xiàn)象如頻繁出現(xiàn),就會(huì)降低疲勞壽命,從而使之過(guò)早失效或損壞。另外,十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器空間幾何位置的要求也較高,如有不當(dāng),就會(huì)出現(xiàn)附加轉(zhuǎn)矩,這些附加轉(zhuǎn)矩也會(huì)降低其壽命并影響其傳輸效率。對(duì)于大型聯(lián)軸器來(lái)說(shuō),由于維修技術(shù)不到位和平衡系統(tǒng)調(diào)整不當(dāng),也會(huì)帶來(lái)相當(dāng)于轉(zhuǎn)矩級(jí)別的附加載荷或者較大,有的甚至使十字軸折斷。因此,對(duì)于這樣一個(gè)核心設(shè)備,要有周全的技術(shù)控制,以其壽命。

2技術(shù)控制措施

2.1.1轉(zhuǎn)矩控制事實(shí)證明,利用主電機(jī)的電流變化實(shí)測(cè)曲線(xiàn)或由壓下量、軋機(jī)的溫度與寬度及其材質(zhì)、軋輥參數(shù)等所計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩預(yù)報(bào)值并不能正確地反映出軋制時(shí)的咬入瞬間所出現(xiàn)的尖峰值,而這個(gè)尖峰載荷值通常接近或超過(guò)聯(lián)軸器的疲勞轉(zhuǎn)矩。因此建立長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩測(cè)試裝置,直接測(cè)出整個(gè)軋制過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩曲線(xiàn),并設(shè)立臨界值,在超出時(shí)報(bào)警并隨機(jī)記錄備查的整套控制系統(tǒng)是非常比要的。特別是一些大型軋機(jī)。系統(tǒng)的軟件功能為:信號(hào)的搜集與處理、在線(xiàn)顯示、設(shè)定報(bào)警并在報(bào)警時(shí)自動(dòng)記錄有關(guān)信息和回放波形,報(bào)表與波形的輸出、信號(hào)分析與頻譜分析、建立歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。臨界值的設(shè)置一般低于聯(lián)軸器的疲勞轉(zhuǎn)矩3～5,一旦操作失誤,轉(zhuǎn)矩超過(guò)了臨界值,系統(tǒng)將會(huì)報(bào)警,并顯示力矩值,同時(shí)記錄,作為考核的依據(jù)。在轉(zhuǎn)矩測(cè)試裝置正常工作前,該機(jī)的十字軸萬(wàn)向聯(lián)軸器曾出現(xiàn)過(guò)數(shù)次十字軸和叉頭的斷裂事故,但轉(zhuǎn)矩測(cè)試裝置工作正常后,同時(shí)加強(qiáng)管理,控制過(guò)載轉(zhuǎn)矩的出現(xiàn),很大程度上避免了事故的發(fā)生。

2.1.2空間位置的控制常用于軋機(jī)中的十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器基本形式是由兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)和中間軸(有的軸為可伸縮式)組成,要求輸入和輸出軸相平行并在同一平面之內(nèi)(圖2所示為較常見(jiàn)結(jié)構(gòu)),中間軸的兩個(gè)叉頭位于同一相位。否則聯(lián)軸器的輸入、輸出端的瞬間角速度就會(huì)不等而出現(xiàn)附加載荷。在3200mm軋機(jī)出現(xiàn)的十字軸和叉頭的斷裂事故中,還發(fā)現(xiàn)出事故的接軸輸入端(即電機(jī)端)發(fā)生了橫向位移并且中間軸兩端的叉頭不在一個(gè)相位上,由此所產(chǎn)生的輸入、輸出端的不等加速度將造成軋件上下表面的速差,不但影響鋼板產(chǎn)量和質(zhì)量,而且阻力矩相當(dāng)大,這也是造成聯(lián)軸器損壞的不可忽視的因素。因此,對(duì)于聯(lián)軸器的空間位置的控制也非常重要。所控制的項(xiàng)目包括:(1)經(jīng)常監(jiān)測(cè)輸入設(shè)備的位置,不允許出現(xiàn)任何位移,較好安排位移報(bào)警裝置。(2)控制輥系軸承座的橫向間隙,使總間隙量(3)輥系軸承座配置等高,軋輥水平度不大于,同時(shí)下工作輥?lái)殙嚎吭谙轮С休伾?不允許有上跳的可能。

2.1.3平衡力的控制大型十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器一般都設(shè)置平衡裝置,主要是平衡自身重量。平衡點(diǎn)要保持在中間軸的重 心上,平衡力要略小于接軸重量,過(guò)大的平衡力有可能抬起接軸甚至軋輥,而在軋制力的巨大沖擊下使聯(lián)軸器損壞或者斷輥。因此,對(duì)于平衡力應(yīng)隨機(jī)監(jiān)測(cè),隨機(jī)調(diào)試,保持平衡系數(shù)略小于1為較佳。214軸承間隙的控制在重組十字包時(shí),嚴(yán)格控制4個(gè)軸承的游隙,并且同軸線(xiàn)上的對(duì)應(yīng)軸承游隙應(yīng)當(dāng)相等,其誤差視大小而定,但應(yīng)控制在Λm級(jí),否則將會(huì)出現(xiàn)單軸端受力而導(dǎo)致單頭斷裂現(xiàn)象為了使十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器長(zhǎng)壽、穩(wěn)妥,不僅從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝制造上研究實(shí)施,還要從傳動(dòng)系統(tǒng)中各種因素的影響上進(jìn)行分析研究,采取多種有用的技術(shù)控制措施延長(zhǎng)十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器的壽命。