Industry news|2025-06-11| admin
聯(lián)軸器過載是指其承受的載荷超過設(shè)計額定值,可能由機械系統(tǒng)異常、安裝不當或工況變化等多種因素引起。以下是導(dǎo)致聯(lián)軸器過載的常見情況及具體原因分析:
一、機械系統(tǒng)異?;蚬收?
1. 設(shè)備啟動沖擊過大
原因:
電機啟動時扭矩峰值過高(如直接啟動電機的啟動扭矩可達額定扭矩的5~8倍),遠超聯(lián)軸器設(shè)計承載能力;
負載設(shè)備(如風(fēng)機、水泵)帶負荷啟動,導(dǎo)致啟動瞬間慣性力矩激增。
后果:彈性聯(lián)軸器的橡膠元件可能因瞬時沖擊撕裂,剛性聯(lián)軸器可能出現(xiàn)螺栓剪斷或法蘭變形。
2. 負載突然增大或卡死
原因:
傳動系統(tǒng)中負載端出現(xiàn)卡阻(如傳送帶被異物卡住、齒輪箱齒輪斷齒),導(dǎo)致電機仍在運轉(zhuǎn)但負載無法轉(zhuǎn)動,形成“堵轉(zhuǎn)”;
設(shè)備過載運行(如起重機超額定載荷起吊、破碎機進料超量),扭矩超過聯(lián)軸器許用值。
典型案例:攪拌機葉片被大塊物料卡住時,聯(lián)軸器可能因持續(xù)過載導(dǎo)致彈性柱銷斷裂。
3. 傳動系統(tǒng)故障
原因:
齒輪箱、軸承等傳動部件磨損或損壞,導(dǎo)致傳動阻力突然增大,額外扭矩通過聯(lián)軸器傳遞;
皮帶傳動中皮帶過緊,使聯(lián)軸器承受額外徑向載荷(尤其是非金屬彈性元件對徑向力敏感)。
二、安裝與對中問題
1. 對中偏差超限
原因:
聯(lián)軸器安裝時未嚴格對中,存在較大徑向偏差(如彈性聯(lián)軸器徑向偏差>0.2mm)或角向偏差(>1.5°);
設(shè)備運行中基礎(chǔ)沉降、熱膨脹導(dǎo)致軸系對中偏移,聯(lián)軸器被迫承受額外彎矩和扭矩。
后果:膜片聯(lián)軸器可能因彎曲應(yīng)力過載導(dǎo)致膜片撕裂,齒式聯(lián)軸器可能出現(xiàn)齒面磨損加劇或斷齒。
2. 軸向安裝誤差
原因:
彈性聯(lián)軸器軸向間隙調(diào)整不當(如梅花聯(lián)軸器軸向壓縮量過大),導(dǎo)致彈性元件長期處于預(yù)壓縮狀態(tài),承載能力下降;
剛性聯(lián)軸器軸向過定位(如兩端軸肩同時頂死聯(lián)軸器),運行中熱膨脹無法釋放,產(chǎn)生軸向推力過載。
三、工況變化與環(huán)境因素
1. 周期性沖擊載荷
原因:
設(shè)備工作中存在周期性沖擊(如鍛壓機、破碎機的間歇性沖擊載荷),聯(lián)軸器頻繁承受瞬時峰值扭矩(可能為額定扭矩的2~3倍);
多臺設(shè)備并聯(lián)運行時,啟動順序不合理導(dǎo)致扭矩疊加沖擊。
風(fēng)險:金屬彈性元件(如蛇形彈簧)可能因疲勞斷裂,橡膠元件可能因反復(fù)形變產(chǎn)生熱積累而老化開裂。
2. 環(huán)境溫度異常
原因:
高溫環(huán)境(如熔爐附近、鍋爐房)使彈性元件(尤其是橡膠、聚氨酯)彈性模量下降,承載能力降低,導(dǎo)致過載;
低溫環(huán)境中橡膠元件硬化變脆,緩沖能力喪失,沖擊載荷直接傳遞至聯(lián)軸器本體。
3. 介質(zhì)影響
原因:
聯(lián)軸器長期接觸腐蝕性介質(zhì)(如酸、堿、油污),金屬部件被腐蝕后有效截面積減?。ㄈ缏菟ǜg后直徑變細),承載能力下降;
粉塵、顆粒進入聯(lián)軸器間隙(如齒式聯(lián)軸器的齒面間),形成磨粒磨損,加劇傳動阻力并導(dǎo)致過載。
四、設(shè)計選型不當
1. 額定扭矩計算不足
原因:
選型時未考慮設(shè)備啟動扭矩、沖擊系數(shù)等因素,直接按額定功率計算扭矩,導(dǎo)致聯(lián)軸器額定扭矩小于實際最大工作扭矩;
忽略工況系數(shù)(如頻繁啟停設(shè)備需乘以1.5~2.0的安全系數(shù)),選型過于保守。
案例:某輸送機選用聯(lián)軸器時未計入皮帶啟動沖擊,運行中多次出現(xiàn)彈性套磨損斷裂。
2. 類型匹配不合理
原因:
對中精度要求高的設(shè)備選用彈性聯(lián)軸器,補償能力被過度消耗,導(dǎo)致聯(lián)軸器提前失效;
需傳遞大扭矩的重型設(shè)備選用小型聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)強度不足(如聯(lián)軸器輪轂厚度過?。?。
五、維護與管理缺失
1. 彈性元件老化未及時更換
原因:
橡膠元件長期使用后彈性下降,緩沖能力減弱,沖擊載荷直接作用于聯(lián)軸器金屬部件,導(dǎo)致過載;
金屬彈性元件(如膜片)磨損超限時未更換,剩余截面積無法承受額定扭矩。
2. 螺栓松動或潤滑不良
原因:
聯(lián)軸器螺栓松動后,連接剛度下降,載荷分布不均,部分螺栓承受過載而斷裂;
齒式聯(lián)軸器潤滑脂缺失或變質(zhì),齒面摩擦加劇,發(fā)熱導(dǎo)致齒面膠合,傳動阻力激增。
過載的典型表現(xiàn)與危害
過載表現(xiàn) | 具體危害 |
彈性元件磨損/斷裂 | 橡膠件龜裂、金屬膜片撕裂,導(dǎo)致傳動失效,設(shè)備停機。 |
螺栓剪斷或變形 | 剛性聯(lián)軸器連接螺栓斷裂,可能引發(fā)軸系竄動或設(shè)備劇烈振動。 |
異常發(fā)熱 | 摩擦生熱導(dǎo)致聯(lián)軸器溫度驟升,可能引發(fā)火災(zāi)(如油脂泄漏遇高溫)。 |
振動加劇 | 過載導(dǎo)致軸系動平衡破壞,可能損壞軸承、齒輪箱等相鄰部件。 |
預(yù)防措施
1. 合理選型:根據(jù)設(shè)備功率、轉(zhuǎn)速、載荷特性(平穩(wěn)/沖擊)及工況環(huán)境,選擇額定扭矩≥1.3倍最大工作扭矩的聯(lián)軸器,并預(yù)留安全系數(shù)。
2. 精準安裝:使用激光對中儀確保軸系對中精度,彈性聯(lián)軸器軸向間隙按說明書調(diào)整,避免預(yù)加載荷。
3. 狀態(tài)監(jiān)測:定期檢測振動、溫度及螺栓預(yù)緊力,安裝扭矩傳感器或過載保護裝置(如剪切銷式安全聯(lián)軸器),過載時自動脫開。
4. 定期維護:及時更換老化彈性元件,清理聯(lián)軸器間隙雜質(zhì),對潤滑型聯(lián)軸器按周期補充油脂。
通過分析過載原因并針對性防控,可有效避免聯(lián)軸器因過載失效,保障機械系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。