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1、十字軸式萬向聯(lián)軸器應用及改進
1.聯(lián)軸器失效分析及改進
原接軸采用swz型軸承座式十字軸式萬向聯(lián)軸器,四輥軋機工作輥最小直徑為730mm,實際接軸軋輥側與電機側十字包回轉直徑均為710 mm。該萬向接軸承載能力只有1225kn.m,大大低于軋機設計配用主傳動萬向接軸承載能力。
軸承座螺栓斷裂是最常見的失效形式,軸承座把合螺栓規(guī)格小,抗剪抗拉能力小;另外接軸叉頭止口接觸面積小,止口容易損傷產生間隙并不斷擴大。軸承座止口存在間隙是造成接軸螺栓受沖擊拉力的重要原因,也是造成螺栓斷裂的主要原因。
原設計軋輥側十字包中螺栓與十字軸未能充分利用十字包內空間,十字軸直徑僅為17
2、7.1mm,軸承座高強度螺栓為m68,部件承載能力不夠。
由于叉頭、軸承座尺寸較大,形狀復雜,表面加工及熱處理質量很難控制。軸承座、叉頭根部圓角處機加工表面粗糙度與圖紙拋光要求相差甚遠,加工表面存在微觀裂紋,熱處理過程中根部過渡圓角處殘余應力較高,極易形成裂紋。
2 改進措施
通過增大軸承座螺栓規(guī)格,軋輥側由m68增大到m72,后又增大到m76,電機側增大到m95,提高了螺栓抗剪抗拉能力。改進止口尺寸,加高傳遞鍵,增加承載接觸面積,降低止口面損傷產生的間隙,改善降低螺栓受沖擊情況,提高螺栓壽命。
采取以上措施后,萬向聯(lián)軸器從1996年底開始使用,近3年時
3、間內,傳動接軸共發(fā)生事故7起,,其中斷螺栓事故4起(因螺栓材質問題而產生的事故2起),花鍵套開裂1起,叉頭開裂1起,十字軸滾珠碎1起。而改造前的1996年,僅斷螺栓事故一項就20多起,因而接軸的改造為濟鋼中板廠生產水平的逐年提高提供了保證。
3 新型聯(lián)軸器的應用
3.1 新型swz軸承座式聯(lián)軸器的應用
由于軋輥側受回轉半徑的限制,原來的swz型聯(lián)軸器己無法進一步提高承載能力,新型swz聯(lián)軸器將原來2個m76軸承座螺栓改為6個m39螺栓。
其主要特點如下:
(1)將軸承座聯(lián)結用螺栓改為多數(shù)量、小規(guī)格形式,改善螺栓受力狀況;原設計軸承座每
4、邊只有一個螺栓,使軸承座與叉頭接合部位預緊力不均,尤其是接軸徑向不能承受力矩;
(2)十字軸接合部取消階梯軸,改為大圓弧過渡設計,減少了應力集中,充分利用了十字包內部空間,十字軸直徑為200mm,增大了承載能力;
(3)軸承座的鍵槽采用合理的寬深比,提高傳動扭矩,減少軸承座鍵槽開裂現(xiàn)象;
(4)接軸叉頭十字瓣為整體式,提高十字包的整體強度。
改進后的萬向聯(lián)軸器承載能力為2500kn.m,達到了設計要求。于2001年9月投入使用,效果良好,使用壽命達到1年以上。
3.2 新型 swc整體式聯(lián)軸器的應用
為解決電機側萬向聯(lián)軸
5、器在長期使用中出現(xiàn)的軸承座、花鍵套、法蘭根部裂紋及螺栓、十字軸斷裂問題,于2002年4月投用了新型swc整體式十字萬向聯(lián)軸器(無螺栓結構)。
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