雙膜片聯(lián)軸器在高壓變頻替換液力耦合器中的應(yīng)用

一、液力耦合器調(diào)速的局限性
以前,許多工廠由于資金、技術(shù)等方面的原因采用液力耦合器做為調(diào)速設(shè)備，但這種調(diào)速方式能耗大、效率低，其原因是存在嚴(yán)重的耦合損失和轉(zhuǎn)差損失。耦合損失是由于液壓油內(nèi)摩擦造成的；轉(zhuǎn)差損失是由于調(diào)速時(shí)輸出軸和輸入軸存在轉(zhuǎn)差造成的，這種損失隨轉(zhuǎn)差的增加而上升。這兩部分損失最終都變成熱損失，因此這需要一套復(fù)雜的熱交換系統(tǒng)。此外，這種調(diào)速方式還有如下缺點(diǎn)：

1、受執(zhí)行機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)限制，調(diào)速精度差，同時(shí)還存在嚴(yán)重非線性。
2、運(yùn)行不可靠，國(guó)內(nèi)已有多起由于液力耦合器葉片破損造成事故的先例，其

主要原因是液力耦合器制造精度難以提高；
3、采用該調(diào)速方法需要一整套油系統(tǒng)，維護(hù)工作量很大。

二、高壓變頻替代液力耦合器調(diào)速的改造方式
在節(jié)能改造實(shí)際應(yīng)用過程中，相對(duì)于液力耦合器調(diào)速，變頻調(diào)速是最有優(yōu)勢(shì)的調(diào)速方式，變頻器調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速效率高，啟動(dòng)能耗低，調(diào)速范圍寬，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，調(diào)速精度高，操作簡(jiǎn)便，且易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝控制自動(dòng)化。所以現(xiàn)階段許多的高壓變頻改造都是在原設(shè)備有液力耦合器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。
由于設(shè)備原先使用液力耦合器，現(xiàn)改用高壓變頻控制，考慮到風(fēng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，一般采用兩種方法進(jìn)行改造：
第一種方式是將液力耦合器保留調(diào)速開度值調(diào)整為100%輸出，由變頻調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。這種方法的弊端是，沒有根除液力耦合器的弊端，對(duì)液力耦合器的維護(hù)同樣存在；同時(shí)由于液力耦合器本身的效率問題，造成節(jié)能率下降。
第二種方式是拆除液力耦合器，將電機(jī)向前移位、采用直接聯(lián)接方式；對(duì)電機(jī)移位后與風(fēng)機(jī)直聯(lián)的磨擦片接手重新定制，重新制作電機(jī)基礎(chǔ)。由于需重新制作電機(jī)基礎(chǔ)，并且電機(jī)與風(fēng)機(jī)直接聯(lián)接，工程改造時(shí)間長(zhǎng)，很多客戶的停電檢修時(shí)間很短，在這期間內(nèi)根本無法完成重新制作基礎(chǔ)，同時(shí)電機(jī)與風(fēng)機(jī)間采用硬性連接，如果同軸度難以保證，其后果十分嚴(yán)重。

三、雙膜片聯(lián)軸器在設(shè)備改造中應(yīng)用
現(xiàn)有一種國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的聯(lián)接設(shè)備——雙膜片聯(lián)軸器，用來聯(lián)接拆除液藕后的電機(jī)和風(fēng)機(jī)。雙膜片聯(lián)軸器具有長(zhǎng)軸距聯(lián)接、承受扭矩大，同時(shí)還能在一定程度上修正電機(jī)與風(fēng)機(jī)間軸的同心度偏差，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單而平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。是長(zhǎng)距離大扭矩情況下最理想的聯(lián)接設(shè)備，特別適合拆除液藕后電機(jī)與風(fēng)機(jī)的聯(lián)接。它的安裝十分便利，在一個(gè)工作日即可完成液藕拆除和聯(lián)軸器的安裝，對(duì)生產(chǎn)不會(huì)產(chǎn)生較大影響。
聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分，常用于連接兩軸或軸與回轉(zhuǎn)件以傳遞扭矩及運(yùn)動(dòng)，廣泛地應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械、車船、電子、飛機(jī)等工業(yè)部門。聯(lián)軸器一般分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。由于剛性聯(lián)軸器對(duì)兩軸同軸度要求極高，因此撓性聯(lián)軸器被廣泛地采用。
剛性聯(lián)軸器由剛性元件組成，適用于兩軸線相對(duì)位移量很小的場(chǎng)合。此類聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，成本低。

金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器有以下主要特點(diǎn)

1、彈性元件強(qiáng)度較高，比傳遞同等扭矩的其他聯(lián)軸器體積小，

結(jié)構(gòu)緊湊。
2、性能穩(wěn)定，適用壽命長(zhǎng)
3、制造較復(fù)雜，成本較高

金屬?gòu)椥栽酁槟て⒉y管、連桿等。


金屬?gòu)椥栽?lián)軸器廣泛地應(yīng)用于

1、具有較大功率和較高轉(zhuǎn)速的泵和風(fēng)機(jī)
2、具有沖擊扭矩較大，負(fù)載變化劇烈的破碎機(jī)械
3、精密傳動(dòng)機(jī)械，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
4、有高溫、高精度傳動(dòng)要求的場(chǎng)合

四、聯(lián)軸器的選定要求
1、 選擇適當(dāng)?shù)男问剑焊鶕?jù)機(jī)械特性的要求，如傳遞扭矩大小、剛度要

求、振動(dòng)、沖擊、耐酸堿腐蝕、傳動(dòng)精度等，確定合適的類型。
2、 計(jì)算扭矩

聯(lián)軸器傳遞的最大扭矩應(yīng)小于許用扭矩值。最大扭矩的確定應(yīng)考慮機(jī)器制動(dòng)所需要加減速扭矩和過載扭矩。但是在設(shè)計(jì)時(shí)資料不足或分析困難，最大扭矩不易確定時(shí)，可按計(jì)算扭矩選用。即計(jì)算扭矩不超過許用扭矩值。

計(jì)算扭矩TC


TC≤Tn≤Tmax
TC: 計(jì)算扭矩
Tn:公稱扭矩（許用扭矩）
Tmax：最大轉(zhuǎn)矩
TC=KT T=9550*（ PW/n ） T=7020*（ Ph/n ）


式中：

T --- 理論扭矩，N.m
PW --- 驅(qū)動(dòng)功率，可KW
Ph--- 驅(qū)動(dòng)功率，馬力
N --- 轉(zhuǎn)速 ，rpm
K --- 工礦系數(shù)，一般取值范圍為1.0-1.5

3、確定孔徑范圍（注：主從動(dòng)軸徑不同時(shí)，應(yīng)按大端直徑選用聯(lián)軸器的

規(guī)格）

4、選擇軸孔及鍵（或脹緊連接套）的型式。


五、雙膜片聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)

六、雙膜片聯(lián)軸器技術(shù)參數(shù)：

注：
（1）本表中C尺寸可以按用戶要求的長(zhǎng)度制造。
（2）中間連結(jié)軸可采用焊接式。
（3）單邊聯(lián)結(jié)軸節(jié)可以為各種孔型，兩邊聯(lián)結(jié)軸節(jié)也可以用脹套聯(lián)結(jié)的形式。

七、實(shí)施范例
在某鋼鐵公司煉鐵廠對(duì)一號(hào)鋼爐的除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行了高壓變頻改造，并拆除了液力藕合器，安裝了雙膜片聯(lián)軸器，經(jīng)過近一年的使用，運(yùn)轉(zhuǎn)正常，且維護(hù)費(fèi)用很低。

上圖為使用液力藕合器的圖片

上圖為使用雙膜片聯(lián)軸器的圖片