聯軸器不對中的故障原理與錐套型彈性膜片聯軸器的選擇

一、聯軸器不對中的故障原理

1、不對中故障特征

振動頻率特征：角度不對中的振動頻率為主頻振動，f=2πΩ，軸向振動大於徑向振動。平行不對中以產生2X軸向頻的徑向振動為主，頻譜中2X常超過倍頻。當平行和角度不對中嚴重時，會出現很多的高次諧波振動。

振動相位特征：出現角度不對中時，徑向振動同相，而軸向振動有180°的相位差；平行不對中的相位特點為：聯軸器兩側的相差180°，徑向振動大，不對中越厲害，相位差越接近180°。

轉速跟蹤動態特征：隨著轉速、負荷、油溫的變化振動也變化，但壓力、流量變化對振動影響不明顯。

軸心軌跡：不對中不明顯時，軸心軌跡呈橢圓形；當不對中達到中等程度時，軸心呈香蕉形；嚴重時，呈外“8”字形。

2、不對中定義

機組各轉子間由聯軸器連接以傳遞運動和力矩，當機組運行時各轉子的軸線不平行或不重合，導致一個或幾個軸承組裝傾斜或偏心等對中變化誤差，都稱為不對中。它分為兩類：聯軸器(軸係)不對中和軸承不對中。通常不對中多指聯軸器(軸係)不對中。聯軸器不對中又分為平行不對中、角度不對中和綜合不對中三類。

3、不對中產生的原因

(1)安裝機器時產生的誤差或是調整不夠；

(2)因為扭矩引發的柔性支撐的扭曲變形；

(3)穩定變化造成機器的形變；

(4)地基的剛性不夠或者是基礎的沉降不太均勻等。

4、不對中振動機理

大型旋轉機械常采用齒式聯軸器，它是由具有外齒環和內齒環的中間齒套構成的。對中良好時，內外齒套間隻產生傳遞轉矩的周向力；出現不對中時，內外齒麵的接觸點有變，導致中間齒套產生相對傾斜，在傳遞運動和力矩時，引發附加徑向力和軸向力，振動產生。隨著技術的發展，膜片聯軸器各種性能優點都凸顯出來，正在逐漸代替鼓形齒式聯軸器在各類大型機器中的應用。

二、通風機的分類

按用途一般將通風機分為三類：主扇通風機，用於整個礦井或是礦井的某一翼處的通風；用於礦井通風支路上風量調節的是輔扇；局扇，是給礦井內沒有貫穿風或未打通巷道的局部地方通風。按進入葉輪後的氣流流動方向又可將風機分為軸流式風機、離心式風機和斜流(混流)式風機三類。

現在煤礦井下通風設備多采用是對旋軸流式通風機。它采用導葉式造型，主要部件包含機殼、葉片、導葉環、電機轉子、軸承係統、中間軸、聯軸器、罩殼、擴散器等。軸流風機有如下特點：結構比較緊湊，體積較小，重量相對較輕(約同機組離心風機的60%-70%)，可直接高轉速拖動，傳動方式較簡單。

三、風機的振動故障

風機是工礦應用上的關鍵設備，它的好壞與否直接影響到煤礦的正常作業，而風機故障多從振動狀態上體現出來，尤其是大中型風機，振動不僅強烈並且複雜，處理起來相當複雜費時。一般在所有振動故障因素中，又以質量不平衡、轉子碰磨、不對中、軸承損壞、軸裂紋、軸承鬆動、聯軸器損壞、間隙這8種故障常見。

錐套型彈性膜片聯軸器的正確選擇注意點：

一、錐套型彈性膜片聯軸器常用於伺服係統中，膜片具有很好的扭矩剛性，但稍遜於波紋管聯軸器。

二、另一方麵，錐套型彈性膜片聯軸器尤其精巧，如果在使用中誤用或沒有正確安裝則很容易損壞。所以確定偏差在聯軸器的正常運轉的承受範圍之內是尤其重要的。

三、根據軸徑調整型號：

初步選定的軸承聯軸器聯接尺寸，即軸孔直徑d和軸孔長度L，應符合主、從動端軸徑的要求，否則還要根據軸徑d調整聯軸器的規格。

主、從動端軸徑不相同是普通現象，當轉矩、轉速相同，主、從動端軸徑不相同時，應按大軸徑選擇聯軸器型號。新設計的傳動係統中，應選擇符合GBT3852中規定的七種軸孔型式，推薦采用J1型軸孔型式，以提升通用性和互換性，軸孔長度按i軸承聯軸器產品標準的規定。

四、錐套型彈性膜片聯軸器至少由一個膜片和兩個軸套組成。膜片被用銷釘緊固在軸套上一般不會鬆動或引起膜片和軸套之間的反衝。有一些生產商提供兩個膜片的，也有提供三個膜片的，中間有一個或兩個剛性元件，兩邊再連在軸套上。

五、錐套型彈性膜片聯軸器這種特性有點像波紋管聯軸器，實際上聯軸器傳遞扭矩的方式都差不多。膜片本身很薄，所以當相對位移荷載產生時它很容易彎曲，因此可以承受高達1.5度的偏差，同時在伺服係統中產生較低的軸承負荷。