膜片联轴器组成及偏移问题
膜片联轴器一般由半联器、中间节、膜片组、冠状衬套、冠状垫片、带销螺栓和锁紧螺母以及垫圈等组成,膜片联轴器结构。膜片形状主要有圆环式、轮幅式、连杆式、多边式和束腰式,本机组膜片为束腰式结构,在联轴器下使用多。
膜片组是联轴器的核心部件,由数量的薄金属膜片叠合而成,膜片厚度一般为0.2~0.6mm,当机组存在轴向、径向和角向偏移时,膜片产生波状变形,膜片一部分伸长,另一部分压缩引起弹性变形,设计时以膜片组的三个方向的适当刚度来达到机组工况要求。
决定膜片寿命的影响因素主要有应力幅和平均应力两个方面,影响大的为应力幅的数值。应力幅是指动态应力角向位移引起的弯曲应力幅,平均应力是指3种静态应力礴膜应力、离心应力、轴向偏差应力)的组合应力。实际工作中转速和转矩的变化、安装误差的调整等均会对实际寿命产生明显影响。
另外,膜片的制造缺陷也会影响其寿命。从应力数值上看,角向和轴向安装偏差应力远大于工作载荷所产生的薄膜应力和离心惯性应力。因而,影响膜片疲劳寿命的决定因素是安装偏差引起的附加应力。
在实际工作中,应尽可能提升膜片联轴器的安装精度,即减少轴向位移量和角向位移量,以延长膜片工作寿命。
膜片组的强迫位移虽然膜片联轴器工作时,膜片组件传递的扭矩很大,但是实践证明:膜片联轴器的主要失效不是由膜片组件的传扭能力不足引起,而是膜片所受交变循环复合应力所致。而这种复合应力多是由膜片联轴器所联接的两轴不对中产生的附加载荷引起的。
1、膜片联轴器的轴向偏移
膜片联轴器的轴向偏移K,受联轴器的规格以及螺栓数量影响,联轴器规格越大,所能承受的轴向偏移越大。轴向偏移会对膜片产生很大的应力,因此,为联轴器使用寿命的长期,要求安装时膜片之间尽可能紧密,膜片尽可能平整。同时,由于热胀冷缩而导致的设备轴向偏差考虑进去。对于双膜片式联轴器,联轴器轴向偏移经过中间体两边的膜片组平均后,膜片组的轴向偏移为膜片联轴器轴向偏移的一半。
2、膜片联轴器的角向偏移
轴线角向的安装误差,使膜片沿轴线方向发生周期性弯曲变形,它是决定膜片疲劳寿命的主要因素。膜片联轴器角向偏移,大的角向偏移将使膜片组承受很大的附加弯矩。对于双膜片式联轴器,膜片组的角向偏移是联轴器的角向偏移的一半。
3、膜片联轴器的径向偏移
仅双膜片式联轴器能够承受径向偏移,并且其承受径向偏移的能力取决于两组膜片之间的距离。
膜片联轴器的安装,特别是在安装铰制孔螺栓时要注意应当反正交错的安装(换膜片时也要注意不要按错),这样才能使膜片联轴器安装结实,不然容易造成膜片联轴器损坏,影响膜片联轴器使用寿命。
分析了不对中量对对称转子系统轴承动静特性和系统固有特性的影响,主要结论如下:
1、系统的稳定性在膜片联轴器两侧轴承处的不对中量作用下有的趋势。在不对中量的影响下,系统的小对数衰减率减小,失稳转速下降。
2、系统的固有特性在不对中量的作用下发生改变,其中特征值的实部的相应值减小,而虚部增加,而且系统的前几阶模态不在呈现出对称或反对称的特性,以其中一跨转子的变形为主,另外一跨几乎不发生变形。
3、联轴器两侧和系统两端轴承处的不对中量对系统支承负荷分配的影响是不同的。联轴器两侧支承的负荷分配随该处不对中量的增加而增大,而在系统两端轴承处不对中量的影响下减小。而系统两端轴承处的负荷分配随联轴器两侧支承处的不对中量的增加而减小,而在自身处的不对中量的影响下有所增大。由于膜片联轴器的隔振功能使一跨转子系统支承处的不对中量对另一跨转子轴承的动静特性影响小。