21-02096膜片聯(lián)軸器在冷卻塔通風(fēng)機(jī)上的實(shí)際應(yīng)用

1、1膜片聯(lián)軸器在冷卻塔通風(fēng)機(jī)上的實(shí)際應(yīng)用膜片聯(lián)軸器在冷卻塔通風(fēng)機(jī)上的實(shí)際應(yīng)用ApplicationofFilmcouplingonFanfCoolingTower李強(qiáng)大慶石化分公司水氣廠摘要：介紹了冷卻塔通風(fēng)機(jī)所用的膜片聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了該部件在風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中所起的作用以及產(chǎn)生故障的形式和具體原因，并提出了具體的預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：通風(fēng)機(jī)膜片聯(lián)軸器應(yīng)用中圖分類(lèi)號(hào):TH432.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):10068155(2005)010

2、05403Abstract:TheStructuralfeatureoffilmcouplingusedfcoolingtowerfanisintroduced.Theeffectofthepartonrealrunningthefmofcausedtroublesthespecificreasonsareanalyzed.Thespecificprovisionsareputfward.Keywds:FanFilmcouplingAp

3、plication1引言冷卻塔通風(fēng)機(jī)是一種大型軸流式通風(fēng)機(jī)，在冷卻塔中起著降低循環(huán)水溫度的作用，由風(fēng)筒、傳動(dòng)軸、葉片、輪轂、膜片聯(lián)軸器、減速機(jī)等部件組成，葉輪直徑分別為9.14m和8.53m電機(jī)和減速機(jī)的轉(zhuǎn)速分別為1470rmin和127rmin功率180kW其中聯(lián)軸器處的膜片、螺栓屬于易損件，在使用中經(jīng)常發(fā)生斷裂、松動(dòng)、扭曲等故障，故障周期短，更換頻繁，影響了風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。2膜片聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)所謂膜片聯(lián)軸器，就是利用膜片（不銹層

4、壓板）的撓度，設(shè)計(jì)成能支持中間軸特殊撓曲的聯(lián)軸器，其特點(diǎn)是在兩個(gè)半聯(lián)軸器的聯(lián)接中設(shè)置彈性元件，形成一種彈性結(jié)構(gòu)，通過(guò)彈性元件的彈性變形來(lái)補(bǔ)償兩軸軸線的相對(duì)位移，是一種彈性元件撓性聯(lián)軸器。其主要元件是膜片。因?yàn)槭抢昧藢訅喊鍙澏戎圃斓膿锨?lián)軸器，所以沒(méi)有磨耗部分，因此不需要填充潤(rùn)滑脂。在實(shí)際應(yīng)用中，膜片有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是由13片0.5mm厚的同等規(guī)格的不銹鋼圓環(huán)組成的層狀式壓板環(huán)，見(jiàn)圖1中的a，b。另一種是由23片等同的不銹鋼層狀式壓

5、板形成8個(gè)具有一定厚度的組合，再將每?jī)蓚€(gè)互相絞接在一起，形成如圖1中的c，d，e所示的結(jié)構(gòu)。這兩種膜片結(jié)構(gòu)本身的共同特點(diǎn)：⑴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸較小，質(zhì)量較輕，維護(hù)容易，經(jīng)濟(jì)實(shí)用；⑵有較強(qiáng)的彈性；⑶具有可移性，互換性好；⑷在冬、夏季溫差最高為60℃左右時(shí)可連續(xù)運(yùn)行；⑸裝拆時(shí)不用移動(dòng)主、從動(dòng)機(jī)，維修容易。圖13膜片聯(lián)軸器的作用通風(fēng)機(jī)是一種大型的回轉(zhuǎn)機(jī)，其各部分部件之間結(jié)構(gòu)緊湊、密不可分，任何部位出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)整體運(yùn)行帶來(lái)不同程度的影響。膜片

6、聯(lián)軸器雖屬于小型部件，但具有其他部件無(wú)法比擬的作用，首先它可用來(lái)聯(lián)接電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)和電動(dòng)機(jī)軸。并可傳遞轉(zhuǎn)矩，見(jiàn)圖2。它適用于兩軸在工作中相對(duì)位移，啟動(dòng)頻率高，經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)以及載荷、速度有變化的場(chǎng)合，可調(diào)整在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生的軸角度誤差，有利于補(bǔ)3圖45故障發(fā)生形式及産生原因膜片聯(lián)軸器在改善傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力特性方面具有一定的優(yōu)越性，但由于它處于一個(gè)復(fù)雜多變的運(yùn)行環(huán)境和傳動(dòng)系統(tǒng)中，與其他風(fēng)機(jī)部件相比，聯(lián)軸器處的膜片和螺栓仍屬于易損件，在長(zhǎng)周期的風(fēng)機(jī)運(yùn)

7、行中，易發(fā)生故障，影響風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，其故障形式如下：⑴聯(lián)軸器處緊固螺栓松動(dòng)或斷裂；⑵聯(lián)軸器內(nèi)膜片有一片獲多片開(kāi)裂或整個(gè)斷裂；⑶聯(lián)軸器內(nèi)膜片發(fā)生嚴(yán)重扭曲現(xiàn)象；⑷聯(lián)軸器和傳動(dòng)軸聯(lián)接處的焊縫會(huì)產(chǎn)生微裂紋。聯(lián)軸器產(chǎn)生故障的原因來(lái)自設(shè)備本身和外界環(huán)境施加的影響，主要有以下幾方面：⑴我廠冬季風(fēng)機(jī)運(yùn)行主要以反轉(zhuǎn)為主，因我廠地處東北地區(qū)，冬季室外氣候寒冷，冷卻塔的百葉窗附近會(huì)產(chǎn)生結(jié)冰情況，這時(shí)需進(jìn)行風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，是氣體倒流，達(dá)到融化附著冰塊的目的。風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)

8、運(yùn)行時(shí)間短，啟動(dòng)頻率高，通常每臺(tái)風(fēng)機(jī)一天反轉(zhuǎn)6次，運(yùn)行時(shí)間低于30分鐘，頻繁的啟動(dòng)使膜片損壞速度加快。每次啟動(dòng)，膜片都要迅速調(diào)整自身的變形量來(lái)彌補(bǔ)瞬間的沖擊產(chǎn)生的各種偏斜，才能使風(fēng)機(jī)達(dá)到平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)，長(zhǎng)期下去膜片會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞；⑵風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，由于受到塔內(nèi)濕熱蒸汽和外界氣流的相互作用，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生速度較高的自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣力較大，靠人力無(wú)法停止，這時(shí)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，沿轉(zhuǎn)子軸線會(huì)產(chǎn)生過(guò)扭矩，轉(zhuǎn)向相反時(shí)會(huì)更大，對(duì)膜片、螺栓造成的破壞最大。如果螺栓所受的拉

9、應(yīng)力超過(guò)其許用應(yīng)力，會(huì)造成螺栓折斷；⑶膜片的一部分作用是吸收運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的一部分沖擊、振動(dòng)和波動(dòng)，因膜片的變形量有限，當(dāng)工作表面所受彎曲應(yīng)力和切向應(yīng)力超過(guò)其設(shè)計(jì)的變形承受極限時(shí)，會(huì)使膜片的承載能力逐漸下降，使其損壞；⑷在靜載和溫度變化不大時(shí)由于螺紋具有自鎖功能可保證不松脫。當(dāng)螺紋聯(lián)接受沖擊振動(dòng)或變載荷作用時(shí)，螺紋副之間和支承面之間的摩擦力可能瞬間消失，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)使聯(lián)接松動(dòng)甚至松脫。使風(fēng)機(jī)不能正常工作甚至發(fā)生嚴(yán)重事故。在高溫或溫度變化較大的

10、情況下，由于螺紋聯(lián)接件和被聯(lián)接件的材料發(fā)生蠕變和應(yīng)力松弛，也會(huì)使聯(lián)接中的預(yù)緊力和摩擦力逐漸減小，導(dǎo)致聯(lián)接松動(dòng)。6實(shí)際運(yùn)行情況我廠從1998年以來(lái)，加大對(duì)冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行維護(hù)力度，無(wú)論夏季滿負(fù)荷運(yùn)行還是冬季反轉(zhuǎn)運(yùn)行，都在人力和儀器配備上進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)，每年都監(jiān)測(cè)到多起膜片損壞或扭曲，聯(lián)軸器緊固螺栓松動(dòng)或斷裂故障，有些故障如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，還會(huì)造成更加嚴(yán)重的后果。特別是每年3~~4月份，當(dāng)風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)結(jié)束后，膜片和聯(lián)軸器螺栓會(huì)不斷地出現(xiàn)故障，表明反

11、轉(zhuǎn)的影響確實(shí)存在。為了達(dá)到最優(yōu)化運(yùn)行效果，無(wú)論膜片損壞程度如何，都要更換新膜片，以局部的部件損失換取風(fēng)機(jī)的長(zhǎng)周期運(yùn)行和其它部件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。表2列舉了2000年至2001年的一部分風(fēng)機(jī)故障，其中膜片損壞8起，聯(lián)軸器螺栓松動(dòng)8起，斷裂4起，占這期間風(fēng)機(jī)故障的47.25%，可見(jiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)膜片聯(lián)軸器的監(jiān)測(cè)是很重要的。表2膜片聯(lián)軸器運(yùn)行故障統(tǒng)計(jì)表故障形式故障次數(shù)故障百分比%聯(lián)軸器螺栓松動(dòng)818聯(lián)軸器螺栓斷裂49聯(lián)軸器膜片環(huán)扭曲24.5聯(lián)軸器膜片環(huán)開(kāi)裂