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高弹性联轴器失效的成因与解决方案

2021-03-02 14:48:47

柴油发电机组高弹性联轴器失效的成因与解决方案

        联轴器是机械传动中常用的部件,用来联接驱动机和从动机,传递扭矩和运动。联轴器在柴油发电机组占成本份额很小,但它的结构却是影响柴油发电机组运行性能的重要因素,不但起传递转矩的作用,而且还有减小扭转冲击的作用,具有确定补偿两轴偏移的能力。轮胎目前大部分RTG都是以柴油机拖动同步发电机,组成柴油发电机组为动力,以发动机一发电机一电动机来驱动各运行机构。作为设备的心脏,一旦联轴器发生故障,将导致生产线的停工,造成巨大的经济损失和声誉影响。

2问题的提出与解决

1高弹联轴器在RTG柴油发电机组使用中出现的问题某公司RTG柴油发电机组是采用柴油机和斯坦福同步交流发电机组成,两者之间通过某国高弹联轴器连接来传递扭矩。这款联轴器采用自然生长橡胶作为弹性元件,具有高弹性,振动冲击吸收能力及强;具有良好的柔性和免维护性,可以使整个机组达到无齿隙同步运转,法兰盘采用强度好铝合金,转动惯量小。在发电机组运行到14000h时,RTG作业过程中,突然出现无电压输出的故障,经检查发现高弹联轴器弹性元件已经失效,原来高弹联轴器是通过弹性元件来传递扭矩的,弹性元件由于长时间在使用中承受冲击载荷和高温导致老化失效。由此,得出RTG柴油发电机组高弹性联轴器失效的主要原因是橡胶元件发热断裂。高弹联轴器扭转刚度小、阻尼大,减振效果好。阻尼系数反映联轴器衰减振动的能力,弹性元件的弹性变形随扭矩的改变而变减,但由于变形的不稳定弹性元件相对运动的接触表面上产生摩擦,同时弹性元件内部摩擦,这些摩擦将吸收一部分动能转化为热能,发电机组运行的工况是持续的,这样弹性元件的温度将慢慢升高,在这种工况中,弹性元件较后疲劳损坏直至断裂。所以这款设计型式的高弹联轴器用在这种工况中,联轴器的寿命优良缩短,为此,采用了其他设计型式的高弹联轴器。

高弹联轴器在RTG柴油发电机组中应用问题的解决方案以柴油发电机高弹联轴器结构的以下几点要求为依据:

(1)满足承载能力:承受振动的能力和补偿位移的能力;

(2)安装工艺性:安装、拆卸简单易行;

(3)优良性:须保护优良性,同时考虑易于维护或免维护的要求;

(4)经济性:产品成本的高低。考虑国产化配件使用的高弹联轴器,这款联轴器要求两联轴节轴线同轴度公差小于0.05mm、径向跳动小于0.15mm、弹性元件直径到56mm时就要更换,工艺较复杂,安装工艺要求较高,反而优良变加了维护成本。

   高弹性联轴器品种繁多,已形成标准化,系列化产品,本研究采用新结构的联轴器,根据柴油发电机组的额定扭矩和较大扭矩,选取联轴器后,柴油发电机组已经正常运行,使设备运行的优良性优良,减少后期维护费用。