摘要通過改變變速離合器軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而解決因負(fù)荷變動(dòng)引起的變速離合器振動(dòng)問題‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。

　　關(guān)鍵詞變速離合器軸承振動(dòng)

　　離合器是主、從動(dòng)部分在同軸線上傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有嚙合或分離功能的裝置‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。變速離合器主要是由減速齒輪箱裝置和自動(dòng)離合器組成，作為重要設(shè)備廣泛用于鋼鐵行業(yè)的同軸機(jī)組，可替代同類進(jìn)口產(chǎn)品，具有廣泛的市場(chǎng)前景‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。

　　變速離合器主要由上下箱體、同步離合器、傳動(dòng)齒輪、支撐軸承、軸封、測(cè)溫元件及測(cè)振元件等組成。同步離合器布置在變速離合器箱體內(nèi)。汽輪機(jī)未啟動(dòng)、離合器未嚙合前，燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)帶動(dòng)離合器輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)，離合器輸入端、小齒輪及大齒輪均處于靜止?fàn)顟B(tài)。汽輪機(jī)啟動(dòng)后，通過傳動(dòng)齒輪，帶動(dòng)離合器輸入端轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)同步離合器輸入端轉(zhuǎn)速高于輸出端轉(zhuǎn)速后，離合器嚙合。離合器嚙合后，汽輪機(jī)功率通過小、大齒輪、同步離合器及聯(lián)接軸，傳遞到燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)。

　　1項(xiàng)目概況

　　某鋼鐵企業(yè)燒結(jié)余熱改造項(xiàng)目，利用環(huán)冷機(jī)的高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐，產(chǎn)生蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，通過變速離合器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)做功，從而達(dá)到節(jié)省電動(dòng)機(jī)功率的目的。

　　1)原主機(jī)軸系配置：主抽風(fēng)機(jī)+電動(dòng)機(jī)。

　　2)改造后的軸系配置：主抽風(fēng)機(jī)+電動(dòng)機(jī)+變速離合器+汽輪機(jī)。系統(tǒng)在改造過程中，新增加變速離合器和汽輪機(jī)的設(shè)備基礎(chǔ)，將電動(dòng)機(jī)更換為雙伸軸的電動(dòng)機(jī)。

　　2現(xiàn)狀及問題

　　機(jī)組在試車階段，主抽風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)試車，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求，汽輪機(jī)單體試車，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求，汽輪機(jī)與系統(tǒng)聯(lián)合試車時(shí)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升到額定轉(zhuǎn)速，離合器與電動(dòng)機(jī)嚙合，整個(gè)軸系的各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。

　　汽輪機(jī)開始增加負(fù)荷，電動(dòng)機(jī)開始降低功率，隨著負(fù)荷的增加，變速離合器的高速端軸承振動(dòng)開始變大，當(dāng)功率增加不到10%時(shí)，振動(dòng)幅度已經(jīng)達(dá)到100μm以上(設(shè)計(jì)值60μm報(bào)警，100μm停機(jī))，機(jī)組被迫停機(jī)。

　　3故障原因的分析

　　1)對(duì)高速軸與汽輪機(jī)主軸的同軸度進(jìn)行復(fù)查，發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)要求有微量偏差，考慮到是膜片聯(lián)軸器聯(lián)接，聯(lián)軸器有微量的補(bǔ)償，暫不做處理。

　　2)對(duì)變速離合器進(jìn)行開蓋，檢查齒面嚙合、軸承間隙、軸承過盈等，發(fā)現(xiàn)軸承的緊固螺栓緊力不夠，重新緊固，其余未發(fā)現(xiàn)明顯異常。

　　該故障出現(xiàn)在系統(tǒng)負(fù)荷增加的情況下，故初步判斷該故障的產(chǎn)生是變速離合器的問題引起的，經(jīng)設(shè)備廠家核算后，現(xiàn)場(chǎng)在確保安全的情況下，對(duì)離合器進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證。

　　汽輪機(jī)的額定功率為3500kW，變速離合器的額定功率為4500kW，當(dāng)功率達(dá)到900kW時(shí)，變速離合器高速軸的振動(dòng)從180μm快速下降到29μm，隨著負(fù)荷的繼續(xù)增加，振動(dòng)基本不再變化。經(jīng)過以上的驗(yàn)證及進(jìn)一步分析，基本判定離合器的振動(dòng)是離合器本身的穩(wěn)定性引起的。

　　4故障的處理

　　在對(duì)離合器軸系的重新校核的基礎(chǔ)上，分析機(jī)組的扭振計(jì)算、扭振頻率以及現(xiàn)場(chǎng)試車過程中的詳細(xì)振動(dòng)數(shù)據(jù)，最終制定處理方案。

　　為提高變速離合器高速軸運(yùn)行穩(wěn)定性，減小高速軸承間隙并改成橢圓瓦，將原軸承中分面上下各加工去量0.05mm~0.055mm，同時(shí)軸承靠齒輪側(cè)寬度單邊去量30mm，將軸承有效承載寬度由原來(lái)的140mm改為110mm。

　　對(duì)改造后的方案重新進(jìn)行軸系計(jì)算，軸向布置跨距向兩側(cè)各增加20mm。在汽輪機(jī)額定功率3500kW下運(yùn)行時(shí)，軸系計(jì)算溫度為90℃。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行時(shí)軸承溫度決定是否需要在下瓦油葉上開35mm寬軸向油槽。根據(jù)以上方案對(duì)軸承進(jìn)行機(jī)械加工。

　　5結(jié)果

　　離合器軸承經(jīng)過改造后重新試車，變速離合器與電動(dòng)機(jī)順利接合，隨著負(fù)荷的增加，變速離合器的高速軸振動(dòng)穩(wěn)定在29μm左右，軸瓦溫度為57℃～58℃，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，振動(dòng)故障消除。

　　機(jī)械方向評(píng)職知識(shí)：供電設(shè)備故障處理論文發(fā)表流程

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