2024-01-31
作者：吳專志
十字萬向聯(lián)軸器是客運索道驅(qū)動裝置中傳遞動力的重要部件。其主要應(yīng)用于電機和減速機之間的聯(lián)接、減速機與驅(qū)動輪之間的聯(lián)接，使其一同轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器廠家根據(jù)不同的使用工況，設(shè)計出不同的聯(lián)軸器，在索道設(shè)備中一般選擇標準聯(lián)軸器。本文主要介紹索道設(shè)備中的聯(lián)軸器的使用，安裝維保。
關(guān)鍵詞：聯(lián)軸器；安裝；維保
一、概述
聯(lián)軸器的功能是用來把兩軸端聯(lián)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(xiàn)的位移情況，如圖1所示。根據(jù)聯(lián)軸器有無彈性元件、對各種相對位移有無補償能力，聯(lián)軸器能否在發(fā)生相對位移條件是保持連接功能，且能減小對其他設(shè)備的振動影響。
圖1
聯(lián)軸器的品種、型式、規(guī)格有很多，在正確理解品種、型式、規(guī)格各自概念的基礎(chǔ)上，根據(jù)傳動的需要來選擇聯(lián)軸器。每一種聯(lián)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(shè)計人員無需自行設(shè)計聯(lián)軸器，只有在現(xiàn)有標準聯(lián)軸器不能滿足需要時才自行設(shè)計聯(lián)軸器，標準聯(lián)軸器選購方便，價格比自行設(shè)計的非標準聯(lián)軸器要便宜很多。在眾多的標準聯(lián)軸器中，正確選擇適合自己需要的佳聯(lián)軸器，關(guān)系到機械產(chǎn)品軸傳動的工作性能、可靠性、使用壽命、振動、噪音、節(jié)能、傳動效率、傳動精度、經(jīng)濟性等問題，也關(guān)系著設(shè)備的質(zhì)量。
二、聯(lián)軸器的分類及選用原則
1.聯(lián)軸器的分類
聯(lián)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(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器三類。
（1）剛性聯(lián)軸器又分為套筒聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器和夾殼聯(lián)軸器等；
（2）撓性聯(lián)軸器分為無彈性元件的聯(lián)軸器（可分為萬向聯(lián)軸器、鏈條聯(lián)軸器、滑塊式聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器）、金屬彈性元件的聯(lián)軸器（可分為膜片聯(lián)軸器、蛇形彈簧聯(lián)軸器）和非金屬彈性元件的聯(lián)軸器（可分為梅花彈性聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器）；
（3）安全聯(lián)軸器分為剪銷式、摩擦式和液壓安全聯(lián)軸器。
2.聯(lián)軸器選用原則
聯(lián)軸器的選用原則一般按照以下方法進行選用，固定式聯(lián)軸器使用在低速、剛性大的軸上可移式剛性聯(lián)軸器使用在低速、剛性小或長軸上；齒輪聯(lián)軸器使用在大功率重載傳動中；彈性聯(lián)軸器使用在高速且有沖擊或振動的軸上；萬向聯(lián)軸器使用在軸線相交的聯(lián)軸上；安全聯(lián)軸器使用在有過載安全保護要求上。
三、百歲宮纜車聯(lián)軸器
百歲宮纜車在當初設(shè)計時根據(jù)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(lián)軸器（圖2），在主電機和減速機上連接部分采用十字萬向聯(lián)軸器（圖3）。
圖2 梅花彈性聯(lián)軸器
圖3 十字萬向聯(lián)軸器
其中梅花彈性聯(lián)軸器使用在制動、張緊液壓系統(tǒng)和減速機潤滑系統(tǒng)中。其結(jié)構(gòu)簡單，只有兩半聯(lián)軸器上制有凸牙，中間材料采用橡膠或尼龍材質(zhì)制作的彈性元件。零件數(shù)量少、徑向尺寸小，無需潤滑，它適用于啟動頻繁、雙向運轉(zhuǎn)、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(huán)境溫度為-35℃至+80℃。
十字萬向聯(lián)軸器為主電機和減速機之間連接。其結(jié)構(gòu)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(lián)軸器成對使用變成雙十字萬向聯(lián)軸器。十字萬向聯(lián)軸器是非等速萬向聯(lián)軸器，夾角的大小決定了角傳動關(guān)系，兩個十字節(jié)配合可以優(yōu)化角速度的同步性，當主、從動軸平行時可以實現(xiàn)等速傳動。正確地選用規(guī)格型號合適的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和細致的安裝檢測，對客運索道驅(qū)動裝置傳動效果和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)安全以及使用壽命甚為重要。
四、聯(lián)軸器安裝
1.聯(lián)軸器在軸上的裝配是聯(lián)軸器安裝的關(guān)鍵之一。聯(lián)軸器與軸的配合大多為過盈配合，連接分為有鍵聯(lián)接和無鍵聯(lián)接，聯(lián)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(lián)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(lián)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(xiàn)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(lián)軸器敲入，再用固定螺栓固定。
2.十字萬向聯(lián)軸器由于慣性與其轉(zhuǎn)軸線不重合，在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生不平衡的慣力，離心力，這種現(xiàn)象不可避免地導(dǎo)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(yīng)進行動平衡試驗的方式來改善。聯(lián)軸器根據(jù)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(guī)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(xiàn)象，兩端叉頭軸承孔的軸向的相位差應(yīng)小于1°到1.5°，避免運轉(zhuǎn)時萬向軸產(chǎn)生不應(yīng)有的扭振現(xiàn)象，安裝完成后必須按照要求進行加油潤滑。
3.聯(lián)軸器裝配時進行檢查聯(lián)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(diào)同軸度（圖4），再在聯(lián)軸器的斷端面和外圓設(shè)置兩塊百分表（圖5），軸轉(zhuǎn)動時，觀察聯(lián)軸器的全跳動（包括端面跳動和徑向跳動）的數(shù)值，判定聯(lián)軸器與軸的垂直度和同軸度的情況。不同的轉(zhuǎn)速、不同型式的聯(lián)軸器對全跳動要求值不同，聯(lián)軸器的全跳動的偏差值在設(shè)計要求的公差范圍內(nèi)，這是聯(lián)軸器的裝配的主要質(zhì)量要求之一。
圖4 粗調(diào)同軸度
圖5 雙表對中
4.百歲宮纜車公司十字萬向聯(lián)軸器拆卸安裝步驟：
（1）在機器設(shè)備停止運轉(zhuǎn)情況下進行拆卸
（2）拆下十字萬向聯(lián)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(lián)軸器兩頭法蘭連接螺栓；
（4）在用鐵絲將十字萬向聯(lián)軸器向中間收緊，把十字萬向聯(lián)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(lián)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(lián)軸器各節(jié)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(guī)格的十字萬向聯(lián)軸器；
（7）安裝十字萬向聯(lián)軸器時，先擰緊相對的兩個螺栓，使法蘭面緊密結(jié)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(guī)定力矩對高強螺栓進行復(fù)緊（復(fù)緊力矩按圖紙要求，如無要求按螺栓標準力矩復(fù)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(xiàn)場后試運行。
五、檢查和維護
1. 梅花彈性聯(lián)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(lián)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(lián)軸器的合理使用和周期性維護對其工作質(zhì)量和工作壽命是至關(guān)重要的。
（1）檢查
1）每日檢查聯(lián)軸器是否有不正常的旋轉(zhuǎn)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(lián)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(lián)軸器進行加油潤滑，通常采用鋰基脂。當連續(xù)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(guī)定力矩進行復(fù)緊檢查；
3）每年須對聯(lián)軸器進行拆卸下來對其外觀和內(nèi)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(jié)束語
中國機械行業(yè)發(fā)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(lián)軸器的使用較多，但在一些大型、復(fù)雜、要求安全系數(shù)較高的行業(yè)的聯(lián)軸器還是偏向于進口，市場上一些中低檔的聯(lián)軸器價格較低，但競爭力比較弱。
聯(lián)軸器在索道設(shè)備中屬于關(guān)鍵性部件。聯(lián)軸器如出現(xiàn)問題直接影響到索道安全，造成財產(chǎn)損失。所以作為技術(shù)人員對聯(lián)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(tǒng)化的檢查維護，確保索道安全運營。
來源：《中國索道協(xié)會第四屆會員大會暨索道論壇論文集》
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