行業(yè)新聞|2025-06-11| 深圳維動(dòng)自動(dòng)化
聯(lián)軸器過(guò)載是指其承受的載荷超過(guò)設(shè)計(jì)額定值,可能由機(jī)械系統(tǒng)異常、安裝不當(dāng)或工況變化等多種因素引起。以下是導(dǎo)致聯(lián)軸器過(guò)載的常見(jiàn)情況及具體原因分析:
一、機(jī)械系統(tǒng)異?;蚬收?
1. 設(shè)備啟動(dòng)沖擊過(guò)大
原因:
電機(jī)啟動(dòng)時(shí)扭矩峰值過(guò)高(如直接啟動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)扭矩可達(dá)額定扭矩的5~8倍),遠(yuǎn)超聯(lián)軸器設(shè)計(jì)承載能力;
負(fù)載設(shè)備(如風(fēng)機(jī)、水泵)帶負(fù)荷啟動(dòng),導(dǎo)致啟動(dòng)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(shí)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(fù)載突然增大或卡死
原因:
傳動(dòng)系統(tǒng)中負(fù)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(jī)仍在運(yùn)轉(zhuǎn)但負(fù)載無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng),形成“堵轉(zhuǎn)”;
設(shè)備過(guò)載運(yùn)行(如起重機(jī)超額定載荷起吊、破碎機(jī)進(jìn)料超量),扭矩超過(guò)聯(lián)軸器許用值。
典型案例:攪拌機(jī)葉片被大塊物料卡住時(shí),聯(lián)軸器可能因持續(xù)過(guò)載導(dǎo)致彈性柱銷(xiāo)斷裂。
3. 傳動(dòng)系統(tǒng)故障
原因:
齒輪箱、軸承等傳動(dòng)部件磨損或損壞,導(dǎo)致傳動(dòng)阻力突然增大,額外扭矩通過(guò)聯(lián)軸器傳遞;
皮帶傳動(dòng)中皮帶過(guò)緊,使聯(lián)軸器承受額外徑向載荷(尤其是非金屬?gòu)椥栽?duì)徑向力敏感)。
二、安裝與對(duì)中問(wèn)題
1. 對(duì)中偏差超限
原因:
聯(lián)軸器安裝時(shí)未嚴(yán)格對(duì)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(yùn)行中基礎(chǔ)沉降、熱膨脹導(dǎo)致軸系對(duì)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(guò)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(dāng)(如梅花聯(lián)軸器軸向壓縮量過(guò)大),導(dǎo)致彈性元件長(zhǎng)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(guò)定位(如兩端軸肩同時(shí)頂死聯(lián)軸器),運(yùn)行中熱膨脹無(wú)法釋放,產(chǎn)生軸向推力過(guò)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(jī)、破碎機(jī)的間歇性沖擊載荷),聯(lián)軸器頻繁承受瞬時(shí)峰值扭矩(可能為額定扭矩的2~3倍);
多臺(tái)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行時(shí),啟動(dòng)順序不合理導(dǎo)致扭矩疊加沖擊。
風(fēng)險(xiǎn):金屬?gòu)椥栽ㄈ缟咝螐椈桑┛赡芤蚱跀嗔?,橡膠元件可能因反復(fù)形變產(chǎn)生熱積累而老化開(kāi)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(guò)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(zhǎng)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(xì)),承載能力下降;
粉塵、顆粒進(jìn)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(dòng)阻力并導(dǎo)致過(guò)載。
四、設(shè)計(jì)選型不當(dāng)
1. 額定扭矩計(jì)算不足
原因:
選型時(shí)未考慮設(shè)備啟動(dòng)扭矩、沖擊系數(shù)等因素,直接按額定功率計(jì)算扭矩,導(dǎo)致聯(lián)軸器額定扭矩小于實(shí)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(guò)于保守。
案例:某輸送機(jī)選用聯(lián)軸器時(shí)未計(jì)入皮帶啟動(dòng)沖擊,運(yùn)行中多次出現(xiàn)彈性套磨損斷裂。
2. 類(lèi)型匹配不合理
原因:
對(duì)中精度要求高的設(shè)備選用彈性聯(lián)軸器,補(bǔ)償能力被過(guò)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(qiáng)度不足(如聯(lián)軸器輪轂厚度過(guò)?。?。
五、維護(hù)與管理缺失
1. 彈性元件老化未及時(shí)更換
原因:
橡膠元件長(zhǎng)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(guò)載;
金屬?gòu)椥栽ㄈ缒て┠p超限時(shí)未更換,剩余截面積無(wú)法承受額定扭矩。
2. 螺栓松動(dòng)或潤(rùn)滑不良
原因:
聯(lián)軸器螺栓松動(dòng)后,連接剛度下降,載荷分布不均,部分螺栓承受過(guò)載而斷裂;
齒式聯(lián)軸器潤(rùn)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(dòng)阻力激增。
過(guò)載的典型表現(xiàn)與危害
過(guò)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(dòng)失效,設(shè)備停機(jī)。 |
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(dòng)或設(shè)備劇烈振動(dòng)。 |
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(dòng)加劇 | 過(guò)載導(dǎo)致軸系動(dòng)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(zhǔn)安裝:使用激光對(duì)中儀確保軸系對(duì)中精度,彈性聯(lián)軸器軸向間隙按說(shuō)明書(shū)調(diào)整,避免預(yù)加載荷。
3. 狀態(tài)監(jiān)測(cè):定期檢測(cè)振動(dòng)、溫度及螺栓預(yù)緊力,安裝扭矩傳感器或過(guò)載保護(hù)裝置(如剪切銷(xiāo)式安全聯(lián)軸器),過(guò)載時(shí)自動(dòng)脫開(kāi)。
4. 定期維護(hù):及時(shí)更換老化彈性元件,清理聯(lián)軸器間隙雜質(zhì),對(duì)潤(rùn)滑型聯(lián)軸器按周期補(bǔ)充油脂。
通過(guò)分析過(guò)載原因并針對(duì)性防控,可有效避免聯(lián)軸器因過(guò)載失效,保障機(jī)械系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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