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发电机改造中膜片联轴器设计

2021-03-16 08:02:03

发电机改造中膜片联轴器设计

   联轴器是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中,有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成,分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。汽轮机与被驱动机械之间的连接也是采用联轴器。在汽轮机设计中,联轴器的设计占据及其重要的位置。

联轴器适用范围以上各种联轴器各有特点,应用场所也各不相同。刚性联轴器利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿,牙嵌联轴器允许轴向位移,十字沟槽联轴器可以用于联接平行位移或角位移很小的两根轴,而万向联轴器则是用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方。需要允许综合位移时多半采用齿轮联轴器,需要补偿径向位移时采用链条联轴器。弹性可移式联轴器是利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移,同时还能缓冲和减振。

膜片式联轴器结构特点以及应用范围膜片联轴器具有7种结构型式,较小的联轴器传递转矩范围从10Nm起始,而较大的联轴器传递转矩范围可达8100000Nm,由于膜片具有6角、8角或l0角的造型,所以转矩传递好均匀,其适用环境温度可从一20~C~280~C,采用特别材质适用。可以用在有爆炸危险等各种恶劣工况环境区域。膜片式联轴器可以通过两组膜片来补偿汽轮机转子的径向、轴向和角对中偏差。由不锈钢制成,性能稳定,不需要润滑,无需维护,膜片安装和更换都很方便,不用拆卸就能检测联轴器状态,在设备运转过程中就能利用频闪灯对膜片进行检查。扭转刚度高,零回转,如果安装对中准确的话,终身不会损坏,使用寿命理论上可以售后优良时间长。如果偏移误差在设定范围内,联轴器寿命可以与设备相同。膜片式联轴器在安装时,如果两轴之间对中不好导致偏差过大的话,联轴器会产生一个很大的轴向推力,对转子上的止推轴承有很大影响,因此要考虑膜片组有确定的导向和定位能力,这一点对于高转速运转的汽轮机转子来说非常关键。


汽轮机联轴器的选择一般来说,汽轮机与被驱动机械之间采用可移动式联轴器,较常用的形式为齿式联轴器和膜片式联轴器。由于齿式联轴器需要用油润滑,耗油、耗功,还容易产生漏油现象,再加上齿式联轴器内齿套难加工,安装之后内齿套容易产生变形,导致内外齿卡死,无法吸收转子的轴向位移,因此逐步被淘汰了。膜片式联轴器具有无需润滑维护,能补偿位移等诸多优点,汽轮机上普遍采用这种连接形式。


联轴器较小轴头的计算、作为汽轮机和被驱动机械两根转子的连接部件,联轴器需要承受很大扭矩,它所连接的两根轴头也需要按照扭转强度来校核较小轴径。这个是联轴器较基本的安 全要求。通常我们根据轴所受的扭矩来计算轴头的强度,实际运行中轴上还作用有较小的弯矩,通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。在做轴的结构设计时,多采用这种方法估算轴径。发电机和发电机侧半联轴器需要利旧,而汽轮机的功率降低了一半左右,需要重新设计制造。联轴器非标设计介绍由于电机端半联轴器利旧,导致汽机侧半联轴器需要根据新的轴头尺寸和旧的外轮廓来非标设计。初步的方案分为两种,要满足老的联轴器罩壳,一种是采用轴头加长的方案,轴头去配合旧的联轴器外壳,另外一种是采用加长联轴器套筒的方案。第种方案联轴器重量和重心位置不用太大改变,但是汽机转子的外伸端需要加长,后者是轴头不加长,加长半联轴器,导致重量需要加大,重 心位置也会外移。两种方案都可以满足连接功能要求,但是对转子振动的影响各不相同,具体采用何种方案须根据转子动力学来计算转子的振动性能,采用对转子振动有力的的一种方案。为了深受联轴器重量和重 心位置的准确数值,使振动计算的原始数据更加真实,采用三维solidworks建模,深受比较准确的两个数值。