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聯軸器在索道上的應用之安裝維護
2024-01-31
作者：吳專志
十字萬向聯軸器是客運索道驅動裝置中傳遞動力的重要部件。其主要應用于電機和減速機之間的聯接、減速機與驅動輪之間的聯接，使其一同轉動并傳遞轉矩。聯軸器廠家根據不同的使用工況，設計出不同的聯軸器，在索道設備中一般選擇標準聯軸器。本文主要介紹索道設備中的聯軸器的使用，安裝維保。
關鍵詞：聯軸器；安裝；維保
一、概述
聯軸器的功能是用來把兩軸端聯接在一起，消除主動軸和從動軸之間由于制造和安裝的誤差、承載后的變形以及溫度的變化影響等，兩軸端相對位置的變化，往往不能對中，出現的位移情況，如圖1所示。根據聯軸器有無彈性元件、對各種相對位移有無補償能力，聯軸器能否在發生相對位移條件是保持連接功能，且能減小對其他設備的振動影響。
圖1
聯軸器的品種、型式、規格有很多，在正確理解品種、型式、規格各自概念的基礎上，根據傳動的需要來選擇聯軸器。每一種聯軸器都有各自的特點和適合范圍，基本能夠滿足多種工況的需要，一般情況下設計人員無需自行設計聯軸器，只有在現有標準聯軸器不能滿足需要時才自行設計聯軸器，標準聯軸器選購方便，價格比自行設計的非標準聯軸器要便宜很多。在眾多的標準聯軸器中，正確選擇適合自己需要的佳聯軸器，關系到機械產品軸傳動的工作性能、可靠性、使用壽命、振動、噪音、節能、傳動效率、傳動精度、經濟性等問題，也關系著設備的質量。
二、聯軸器的分類及選用原則
1.聯軸器的分類
聯軸器按照是否具有彈性變形元件及過載安全保護分類有剛性聯軸器、撓性聯軸器和安全聯軸器三類。
（1）剛性聯軸器又分為套筒聯軸器、凸緣聯軸器和夾殼聯軸器等；
（2）撓性聯軸器分為無彈性元件的聯軸器（可分為萬向聯軸器、鏈條聯軸器、滑塊式聯軸器、齒輪聯軸器）、金屬彈性元件的聯軸器（可分為膜片聯軸器、蛇形彈簧聯軸器）和非金屬彈性元件的聯軸器（可分為梅花彈性聯軸器、彈性柱銷聯軸器、輪胎式聯軸器）；
（3）安全聯軸器分為剪銷式、摩擦式和液壓安全聯軸器。
2.聯軸器選用原則
聯軸器的選用原則一般按照以下方法進行選用，固定式聯軸器使用在低速、剛性大的軸上可移式剛性聯軸器使用在低速、剛性小或長軸上；齒輪聯軸器使用在大功率重載傳動中；彈性聯軸器使用在高速且有沖擊或振動的軸上；萬向聯軸器使用在軸線相交的聯軸上；安全聯軸器使用在有過載安全保護要求上。
三、百歲宮纜車聯軸器
百歲宮纜車在當初設計時根據上述選用原則在張緊制動電機上采用有非金屬彈性元件的梅花彈性聯軸器（圖2），在主電機和減速機上連接部分采用十字萬向聯軸器（圖3）。
圖2 梅花彈性聯軸器
圖3 十字萬向聯軸器
其中梅花彈性聯軸器使用在制動、張緊液壓系統和減速機潤滑系統中。其結構簡單，只有兩半聯軸器上制有凸牙，中間材料采用橡膠或尼龍材質制作的彈性元件。零件數量少、徑向尺寸小，無需潤滑，它適用于啟動頻繁、雙向運轉、對減振緩沖和相對偏移要求不高的中速、中小功率傳動軸系。工作環境溫度為-35℃至+80℃。
十字萬向聯軸器為主電機和減速機之間連接。其結構緊湊、維護方便，能補償較大的角偏移。缺點主要是使主、從動軸角速度不同步，從而引起沖擊和振動，為了消除這一缺點，常常將十字萬向聯軸器成對使用變成雙十字萬向聯軸器。十字萬向聯軸器是非等速萬向聯軸器，夾角的大小決定了角傳動關系，兩個十字節配合可以優化角速度的同步性，當主、從動軸平行時可以實現等速傳動。正確地選用規格型號合適的優質產品和細致的安裝檢測，對客運索道驅動裝置傳動效果和運轉平穩安全以及使用壽命甚為重要。
四、聯軸器安裝
1.聯軸器在軸上的裝配是聯軸器安裝的關鍵之一。聯軸器與軸的配合大多為過盈配合，連接分為有鍵聯接和無鍵聯接，聯軸器的軸孔又分為圓柱形軸孔與錐形軸孔兩種形式。裝配方法有靜力壓入法、動力壓入法、溫差裝配法和液壓裝配法等。
百歲宮纜車張緊、制動電機聯軸器安裝方法是采用動力壓人法，此?法是采用沖擊工具或機械來完成裝配過程，一般用于聯軸器與軸之間的配合是過渡配合或過盈不大的場合。裝配現場通常用于手錘敲打的方法，方法是在輪轂的斷面上墊放木塊或其它軟材料緩沖件，依靠手錘的沖擊力，把聯軸器敲入，再用固定螺栓固定。
2.十字萬向聯軸器由于慣性與其轉軸線不重合，在運轉時產生不平衡的慣力，離心力，這種現象不可避免地導致軸的振動，從而影響機器的正常工作和使用壽命，所以在出廠前應進行動平衡試驗的方式來改善。聯軸器根據制造廠要求進行選定，安裝前將法蘭接合面的防銹油脂清洗干凈，并清除可能降低接觸面摩擦力或減少接合面積?其它一切不利因素。法蘭連接螺栓必須用扭力扳手按照圖紙要求或規定的擰緊力矩進行擰緊，以消除連接螺栓在工作中的松動現象，兩端叉頭軸承孔的軸向的相位差應小于1°到1.5°，避免運轉時萬向軸產生不應有的扭振現象，安裝完成后必須按照要求進行加油潤滑。
3.聯軸器裝配時進行檢查聯軸器與軸的垂直度和同軸度。一般是利用水平尺（角尺）進行粗調同軸度（圖4），再在聯軸器的斷端面和外圓設置兩塊百分表（圖5），軸轉動時，觀察聯軸器的全跳動（包括端面跳動和徑向跳動）的數值，判定聯軸器與軸的垂直度和同軸度的情況。不同的轉速、不同型式的聯軸器對全跳動要求值不同，聯軸器的全跳動的偏差值在設計要求的公差范圍內，這是聯軸器的裝配的主要質量要求之一。
圖4 粗調同軸度
圖5 雙表對中
4.百歲宮纜車公司十字萬向聯軸器拆卸安裝步驟：
（1）在機器設備停止運轉情況下進行拆卸
（2）拆下十字萬向聯軸器防護罩，并對防護罩進行清洗；
（3）準備梅花扳手松開十字萬向聯軸器兩頭法蘭連接螺栓；
（4）在用鐵絲將十字萬向聯軸器向中間收緊，把十字萬向聯軸器法蘭與主電機和減速機法蘭分離，拆卸所有固定連接螺栓，將十字萬向聯軸器搬運到維修車間進行檢查維護；
（5）清洗檢查十字萬向聯軸器各節點和零件有無磨損或存在裂紋；（6）維護完成或者更換同型號、規格的十字萬向聯軸器；
（7）安裝十字萬向聯軸器時，先擰緊相對的兩個螺栓，使法蘭面緊密結合；
（8）用手擰緊其它螺栓（不要使用扳手），再松開相對的螺栓在用手擰緊；
（9）按規定力矩對高強螺栓進行復緊（復緊力矩按圖紙要求，如無要求按螺栓標準力矩復緊）；
（10）清潔油嘴、法蘭表面及螺栓，不得有油脂；
（11）組裝完成進行清理現場后試運行。
五、檢查和維護
1. 梅花彈性聯軸器的檢查。
（1）檢查彈性體有無開裂變形情況，及時更換；
（2）緊固螺栓是否有松動，避免聯軸器脫落；
（3）檢查兩半金屬部件有無機械變形。
2.十字萬向聯軸器的合理使用和周期性維護對其工作質量和工作壽命是至關重要的。
（1）檢查
1）每日檢查聯軸器是否有不正常的旋轉噪音和震動、徑向跳動是否異常；
2）檢查接頭和成型部件有無磨損和裂紋；
3）各連接緊固螺栓是否有松動；
4）檢查聯軸器活動部位（如十字軸的軸承、滑動部位）的間隙。
（2）維護
1）對聯軸器進行加油潤滑，通常采用鋰基脂。當連續運行500小時加油一次，若間斷運行時三個月加油一次，若高溫條件下須每周加油一次；
2）每半年對連接緊固螺栓按規定力矩進行復緊檢查；
3）每年須對聯軸器進行拆卸下來對其外觀和內部進行細致檢查，有無磨損和裂紋，必要時進行探傷檢測。
六、結束語
中國機械行業發展很快，各種機械部件的制作水平也不斷提高，機械性能也逐步提高。雖然我國在汽車、紡織、工程機械上對聯軸器的使用較多，但在一些大型、復雜、要求安全系數較高的行業的聯軸器還是偏向于進口，市場上一些中低檔的聯軸器價格較低，但競爭力比較弱。
聯軸器在索道設備中屬于關鍵性部件。聯軸器如出現問題直接影響到索道安全，造成財產損失。所以作為技術人員對聯軸器了解，不僅僅只停留在表面檢查、潤滑，更要加強對其系統化的檢查維護，確保索道安全運營。
來源：《中國索道協會第四屆會員大會暨索道論壇論文集》
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