歐子濤

摘要：液力偶合器傳動裝置在大型機械設(shè)備中具有十分重要的作用，在對液力偶合器傳動裝置進行設(shè)計時，需要綜合分析轉(zhuǎn)動軸與動平衡工作輪之間的間隙，通過對液力偶合器傳動裝置燒軸承的問題原因及處理方法等進行分析，并提出了具體的解決措施。

關(guān)鍵詞：液力偶合器；傳動裝置；動平衡工作輪

液力偶合器傳動裝置在大型機械工程中的應用十分廣泛，是石油勘探、煉化以及船舶裝置等領(lǐng)域中重要的柔性設(shè)備裝置，具有自動適應的功能、減緩沖擊以及減少震動等優(yōu)點，同時還能夠減少設(shè)備的動力過載等優(yōu)勢。典型的液力偶合傳動裝置主要由動力機與液力傳動裝置以及相應工作類型的工作機等構(gòu)成，而液力偶合器是其關(guān)鍵的設(shè)備，主要由泵輪、渦輪、齒輪傳動軸、箱體等相關(guān)的功能部分構(gòu)成。

一、液力偶合器傳動裝置燒軸承問題原因分析

新型的大型液力偶合器具有傳動功率大、承載重力大等優(yōu)點，偶合泵、渦輪轉(zhuǎn)動器的線速度也比較大，對設(shè)備的設(shè)計與制造的精度與難度等方面提出了更高的要求，但是在設(shè)備在具體的工作過程中容易出現(xiàn)燒軸承的現(xiàn)象，經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，排除箱體的同軸超差以及設(shè)備旋轉(zhuǎn)器件的同軸度超差等非主要的因素后，造成燒軸承的主要原因是設(shè)備的偶合器工作泵輪或者工作渦輪在工作時的剩余不平衡的余量過大，導致設(shè)備在高速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力比較大，離心力作用在設(shè)備的軸與軸承上，導致設(shè)備之間的振動、磨損增加，嚴重的情況導致設(shè)備的軸承被燒毀的現(xiàn)象。

1、液力偶合器傳動裝置動平衡工作輪的工裝精度較低及處理方法

液力偶合器傳動裝置的動平衡工作輪的工裝精度直接影響著渦輪在工作中的平衡度，如果動平衡的工作輪存在問題，就會導致渦輪在運行的過程中存在離心力，導致燒毀軸承的現(xiàn)象。

圖1 動平衡工作輪結(jié)構(gòu)示意圖

如圖1所示的設(shè)備動平衡的工裝軸？390外圓與泵輪軸？390的止口設(shè)計配合公差（-0.016，-0.103）。由于在具體的工作中，造成工作軸的磨損，造成軸承的燒毀與損壞，通過測量工裝軸測量實物尺寸為？389.5，在工作軸的？390處實際配合公差為（0.547，0.49），由于二者之間的公差存在差距，造成液力偶合器的泵輪與工裝軸裝配后，出現(xiàn)系統(tǒng)的一側(cè)出現(xiàn)不平衡或者間隙的情況，在高速運轉(zhuǎn)時就會出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象，影響剩余量的不平衡的系數(shù)達到100克以上，嚴重時出現(xiàn)燒毀軸承的現(xiàn)象。結(jié)合這種情況，對設(shè)備的動平衡工裝軸的θ390外圓與泵輪止口進行重新設(shè)計，將其配合公差設(shè)計為（-0.016，-0.102），通過實驗測試發(fā)現(xiàn)運用重新設(shè)計的公差能夠滿足設(shè)備的動平衡設(shè)計的試驗精度要求。為了保證渦輪在轉(zhuǎn)動時不會發(fā)生工作軸磨損的情況，將工作軸的連接泵輪與動平衡工裝軸的連接設(shè)備必須采用重量相等的設(shè)備以及動平衡專業(yè)設(shè)備進行連接，以保證液力偶合器傳動裝置的工裝軸與工作泵輪之間的配合間隙，以減少設(shè)備之間的不平衡情況。

2、轉(zhuǎn)子允許殘余不平衡量選定不當及處理方法

設(shè)備的轉(zhuǎn)子允許運行的不平衡量選擇的不合適，也會影響軸承運行情況，在原有的設(shè)備中選擇的轉(zhuǎn)子平衡精度的等級為G6.3，在具體工作時，計算的殘余不平衡量為20g左右，采用該標準作為石油勘探船用主渦輪傳動機構(gòu)、普通機械零件，但是在具體的設(shè)計中沒有充分的考慮液力偶合器工作時的油液沖擊力多轉(zhuǎn)子運行的不平衡量的影響，這就會影響設(shè)備的整體運行，導致轉(zhuǎn)子在運行的過程中會燒毀軸承的現(xiàn)象。根據(jù)轉(zhuǎn)子校驗動平衡標準，一般情況下，大功率的液力偶合器傳動軸的旋轉(zhuǎn)軸為燃氣型渦輪機，根據(jù)動平衡的需求，將轉(zhuǎn)子的動平衡精度等級設(shè)計為G2.5，然后依據(jù)技術(shù)標準，重新計算各個參數(shù)。

（1）偶合器轉(zhuǎn)子允許的不平衡度計算方法

根據(jù)設(shè)備在運行過程中的允許不平衡度（Eper）的要求，具體的計算方法如下：

其中，式中的G為偶合器轉(zhuǎn)子平衡精度的等級（單位為mm/s），一般情況下取值為2.5，n為偶合器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min，允許不平衡度（Eper）的單位μm。

（2）偶合器轉(zhuǎn)子允許殘余不平衡量的計算方法

根據(jù)設(shè)備在運行過程中的偶合器轉(zhuǎn)子允許殘余不平衡量（m）的要求，具體的計算方法如下：

其中，m代表偶合器轉(zhuǎn)子允許殘余不平衡量（單位：g），M為工件的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量（單位：Kg），r主要為工件的半徑（單位：mm）。通過具體的計算之后，取得偶合器轉(zhuǎn)子允許殘余不平衡量為10.67克，不僅能夠滿足沖擊力的需要，同時也能夠滿足偶合器轉(zhuǎn)子允許殘余不平衡量運行的精度需求。

3、液力偶合器傳動裝置動平衡的操作不規(guī)范及處理方法

在對液力偶合器傳動裝置做動平衡試驗時，要求能夠準確的控制每一個變量，由于每個轉(zhuǎn)子原始殘余不平衡量不同，而且這種不平衡量的分布存在較大差異，在具體的工作中，需要將這種不平衡量控制在有效的范圍內(nèi)，在裝配時，有時需要將旋轉(zhuǎn)件從平衡機上進行多次裝配，并進行銑削、鉆削，才能滿足要求，而且裝配的過程比較繁瑣，而且對于平衡機的兩個支架高度要求也比較嚴格，由于不平衡量的角度標定的準確性往往會因為不同人的操作水平與工作經(jīng)驗不一樣，對于設(shè)備的精度難以控制，這樣就好直接影響著設(shè)備的平衡精度，因此，在設(shè)備轉(zhuǎn)配的過程中，需要進行規(guī)范處理：

（1）對設(shè)備裝配時做出規(guī)定，對去除大克重不平衡余量時的銑削部位、銑削的次數(shù)進行規(guī)定與處理，并對小克重的鉆削部位、鉆削次數(shù)也進行有效的規(guī)定，保證銑削部位、銑削的次數(shù)不能超出范圍。

（2）根據(jù)設(shè)備的具體要求，在輸入軸與工裝軸頸不同，保證設(shè)備的兩端支架高度相同，并能夠保證設(shè)備的兩軸線同心。

（3）對設(shè)備動平衡的操作規(guī)定剩余不平衡量角度標定方法，以保證設(shè)備在裝備與調(diào)整動平衡的準確性。

二、具體的效果檢查及鞏固

（1）根據(jù)液力偶合器傳動裝置動平衡的工作要求，在經(jīng)過以上多項改進后，形成新型的液力偶合器傳動裝置動平設(shè)備，在具體的使用過程中，不再出現(xiàn)偶合器傳動軸承燒毀的現(xiàn)象，對于提高大功率液力偶合器傳動裝置產(chǎn)品的可靠性具有十分重要的作用。

（2）取得的經(jīng)濟效益。通過技術(shù)改進之后，液力偶合器傳動裝置動平衡的工作性與穩(wěn)定性得到了明顯的提高，對企業(yè)的生產(chǎn)起到了十分明顯的促進作用，也有效的提高了企業(yè)的經(jīng)濟效率。

（3）為了鞏固以上改進所取得的成果，需要在設(shè)備生產(chǎn)的過程中，對具體的技術(shù)做出改進，同時也對工件的加工工藝與技術(shù)做出新的修改，同時也加強了對液力偶合器傳動裝置動平衡裝置工藝的質(zhì)量進行控制。

四、結(jié)束語

在液力偶合器傳動裝置動平衡設(shè)備在生產(chǎn)的過程中，需要結(jié)合實際運行的情況，對設(shè)備進行具體的設(shè)計與控制，嚴格的控制轉(zhuǎn)動軸與轉(zhuǎn)子之間的空隙，進而才能有效的控制動平衡工作輪的工作方式。通過提高動平衡試驗工裝精度、重新選定轉(zhuǎn)子允許殘余不平衡量、規(guī)范試驗人員動平衡操作方法等一系列的控制方法，能夠在具體的工作中解決軸承燒毀的情況，同時也能夠提升設(shè)備的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]江樹基.機械傳動裝置配套液力偶合器運行振動原因分析[J].液壓氣動與密封，2015（12）.

[2]李延斌，李文龍，朱興平.淺究調(diào)速型液力耦合器常見故障及解決措施[J].科技論壇，2016（7）.

[3]王光炳.調(diào)速型液力偶合器的特性及匹配[J].煤礦機電，2013（1）.

[4]阮文峰.ZL1150型減速機軸承間隙的調(diào)整及故障處理[J].科技論壇，2017（11）.