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联轴器膜片分析改进

发布者:鑫程机械  发布日期:2017-05-24

联轴器膜片分析改进

校正排除轴承座的潜在影响。

    (1)精加工两块平垫铁,安装在主油泵下部底面左右两端,垫铁与主油泵底面之间的接触面积,增加对轴承座支撑强度,转子轴向膨胀时主油泵沿垫铁平面与其同步水平运动,起到的导向定位作用,主油泵在汽轮机开机受热膨胀发生位移时,始终保持在一个平面上,不发生过大偏移。

    (2)调整1#轴承座水平,并重新校订轴承座与转子扬度。将l}轴承座导向立键球面垫圈间隙调整到规定值,避免轴承座膨胀时卡涩。

控制膜片的静拉变形量。   

 参照安装数据,计算得出将联轴器两端接触面突出部位车去0.6  mm,使联轴器轴向尺寸缩短;减小安装后联轴器两端面与主动轴传动轴两端面的间距,对接法兰两端面tl+t2总间隙平均值大于两膜片厚度之和在0-0.40 mm。锁定联轴器轴向窜动范围,控制螺栓对膜片的静拉变形量。

    联轴器膜片主要受3个力,机组大轴给它的轴向推力、汽轮机旋转扭矩所产生的薄膜应力和惯性离心应力。而膜片为弹性膜片,轴向推力不会对其造成破坏性影响。扭矩所产生的薄膜应力和惯性离心应力。

    (1)扭矩产生的薄膜应力。设传递的扭矩为T,总片数为m,螺栓孔数为n,膜片半径为r,由简化条件知:每个主螺栓上所受的力为F=T/nmr。可见同等条件下,膜片受力与片数和螺栓孔数成反比。四孔膜片联轴器要比多孔的承受应力要大得多,必然容易损坏。

    (2)横向刚度    将实验数据拟合可得出联轴器的横向刚度:四螺栓膜片:K=2000 N/m;六螺栓膜片:K=3000 N/mo可见六螺栓孔膜片刚度要优于四螺栓孔膜片,而刚度也是影响膜片联轴器能否长期运行的重要因素。

    (3)惯性产生的离心应力

  联轴器简化的力学模型是一个二自由度的弹簧一质量系统。联轴器的一阶临界转速频率的计算。    影响联轴器临界转速的因素有两个,一个是膜片的刚度,一个是中间节的质量,与膜片的刚度成正比,与中间节的质量成反比。实施中联轴器中间节重量不变,均为3 kg,将所得刚度数据代入式中可四螺栓联轴器临界转速为50.3 Hz,六螺栓临界转速为75.5 Hz。六螺栓联轴器比四螺栓联轴器能能承受大的临界转速。    离心应力可以按径向力F=(2n/60)2rp加载。通过前面的临界转速计算知,四螺栓膜片临界转速为 50.3 Hz,即3018 r/min,工作在4250 r/min的转速造成惯性离心应力超出承受能力而使膜片过量变形,进而加剧径向和角度偏转力等其他应力,对联轴器膜片造成巨大冲击破坏。

    经过以上综合改造,汽轮机组自2012年运行至今,各项振动指标等综合性能良好,检查膜片无磨损、断裂现象,提高了机组的运行稳定性。目前该技术已成功运用到1",3#汽轮机组上,效果良好。本文对汽轮机主油泵膜片联轴器的失效原因分析、受力验证,找出了工作中转速和转矩是影响膜片联轴器疲劳寿命的关键因素。在综合改造的基础上,对六孔束腰型膜片和四螺栓孔方孔型膜片从力学角度进行了对比分析,成功运用于生产实践,提高了膜片联轴器运行性。


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