21-02096膜片聯(lián)軸器在冷卻塔通風機上的實際應用

1、1膜片聯(lián)軸器在冷卻塔通風機上的實際應用膜片聯(lián)軸器在冷卻塔通風機上的實際應用ApplicationofFilmcouplingonFanfCoolingTower李強大慶石化分公司水氣廠摘要：介紹了冷卻塔通風機所用的膜片聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點，分析了該部件在風機實際運行中所起的作用以及產(chǎn)生故障的形式和具體原因，并提出了具體的預防措施。關(guān)鍵詞：通風機膜片聯(lián)軸器應用中圖分類號:TH432.1文獻標識碼:B文章編號:10068155(2005)010

2、05403Abstract:TheStructuralfeatureoffilmcouplingusedfcoolingtowerfanisintroduced.Theeffectofthepartonrealrunningthefmofcausedtroublesthespecificreasonsareanalyzed.Thespecificprovisionsareputfward.Keywds:FanFilmcouplingAp

3、plication1引言冷卻塔通風機是一種大型軸流式通風機，在冷卻塔中起著降低循環(huán)水溫度的作用，由風筒、傳動軸、葉片、輪轂、膜片聯(lián)軸器、減速機等部件組成，葉輪直徑分別為9.14m和8.53m電機和減速機的轉(zhuǎn)速分別為1470rmin和127rmin功率180kW其中聯(lián)軸器處的膜片、螺栓屬于易損件，在使用中經(jīng)常發(fā)生斷裂、松動、扭曲等故障，故障周期短，更換頻繁，影響了風機的正常運行。2膜片聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)和特點所謂膜片聯(lián)軸器，就是利用膜片（不銹層

4、壓板）的撓度，設(shè)計成能支持中間軸特殊撓曲的聯(lián)軸器，其特點是在兩個半聯(lián)軸器的聯(lián)接中設(shè)置彈性元件，形成一種彈性結(jié)構(gòu)，通過彈性元件的彈性變形來補償兩軸軸線的相對位移，是一種彈性元件撓性聯(lián)軸器。其主要元件是膜片。因為是利用了層壓板彎度制造的撓曲聯(lián)軸器，所以沒有磨耗部分，因此不需要填充潤滑脂。在實際應用中，膜片有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是由13片0.5mm厚的同等規(guī)格的不銹鋼圓環(huán)組成的層狀式壓板環(huán)，見圖1中的a，b。另一種是由23片等同的不銹鋼層狀式壓

5、板形成8個具有一定厚度的組合，再將每兩個互相絞接在一起，形成如圖1中的c，d，e所示的結(jié)構(gòu)。這兩種膜片結(jié)構(gòu)本身的共同特點：⑴結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，質(zhì)量較輕，維護容易，經(jīng)濟實用；⑵有較強的彈性；⑶具有可移性，互換性好；⑷在冬、夏季溫差最高為60℃左右時可連續(xù)運行；⑸裝拆時不用移動主、從動機，維修容易。圖13膜片聯(lián)軸器的作用通風機是一種大型的回轉(zhuǎn)機，其各部分部件之間結(jié)構(gòu)緊湊、密不可分，任何部位出現(xiàn)問題都會對風機整體運行帶來不同程度的影響。膜片

6、聯(lián)軸器雖屬于小型部件，但具有其他部件無法比擬的作用，首先它可用來聯(lián)接電動機、減速機和電動機軸。并可傳遞轉(zhuǎn)矩，見圖2。它適用于兩軸在工作中相對位移，啟動頻率高，經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)以及載荷、速度有變化的場合，可調(diào)整在運轉(zhuǎn)中發(fā)生的軸角度誤差，有利于補3圖45故障發(fā)生形式及産生原因膜片聯(lián)軸器在改善傳動系統(tǒng)動力特性方面具有一定的優(yōu)越性，但由于它處于一個復雜多變的運行環(huán)境和傳動系統(tǒng)中，與其他風機部件相比，聯(lián)軸器處的膜片和螺栓仍屬于易損件，在長周期的風機運

7、行中，易發(fā)生故障，影響風機正常運行，其故障形式如下：⑴聯(lián)軸器處緊固螺栓松動或斷裂；⑵聯(lián)軸器內(nèi)膜片有一片獲多片開裂或整個斷裂；⑶聯(lián)軸器內(nèi)膜片發(fā)生嚴重扭曲現(xiàn)象；⑷聯(lián)軸器和傳動軸聯(lián)接處的焊縫會產(chǎn)生微裂紋。聯(lián)軸器產(chǎn)生故障的原因來自設(shè)備本身和外界環(huán)境施加的影響，主要有以下幾方面：⑴我廠冬季風機運行主要以反轉(zhuǎn)為主，因我廠地處東北地區(qū)，冬季室外氣候寒冷，冷卻塔的百葉窗附近會產(chǎn)生結(jié)冰情況，這時需進行風機反轉(zhuǎn)，是氣體倒流，達到融化附著冰塊的目的。風機反轉(zhuǎn)

8、運行時間短，啟動頻率高，通常每臺風機一天反轉(zhuǎn)6次，運行時間低于30分鐘，頻繁的啟動使膜片損壞速度加快。每次啟動，膜片都要迅速調(diào)整自身的變形量來彌補瞬間的沖擊產(chǎn)生的各種偏斜，才能使風機達到平穩(wěn)運行狀態(tài)，長期下去膜片會產(chǎn)生疲勞破壞；⑵風機停運時，由于受到塔內(nèi)濕熱蒸汽和外界氣流的相互作用，有時會產(chǎn)生速度較高的自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動慣力較大，靠人力無法停止，這時啟動風機，沿轉(zhuǎn)子軸線會產(chǎn)生過扭矩，轉(zhuǎn)向相反時會更大，對膜片、螺栓造成的破壞最大。如果螺栓所受的拉

9、應力超過其許用應力，會造成螺栓折斷；⑶膜片的一部分作用是吸收運行時產(chǎn)生的一部分沖擊、振動和波動，因膜片的變形量有限，當工作表面所受彎曲應力和切向應力超過其設(shè)計的變形承受極限時，會使膜片的承載能力逐漸下降，使其損壞；⑷在靜載和溫度變化不大時由于螺紋具有自鎖功能可保證不松脫。當螺紋聯(lián)接受沖擊振動或變載荷作用時，螺紋副之間和支承面之間的摩擦力可能瞬間消失，時間長了會使聯(lián)接松動甚至松脫。使風機不能正常工作甚至發(fā)生嚴重事故。在高溫或溫度變化較大的

10、情況下，由于螺紋聯(lián)接件和被聯(lián)接件的材料發(fā)生蠕變和應力松弛，也會使聯(lián)接中的預緊力和摩擦力逐漸減小，導致聯(lián)接松動。6實際運行情況我廠從1998年以來，加大對冷卻塔風機的運行維護力度，無論夏季滿負荷運行還是冬季反轉(zhuǎn)運行，都在人力和儀器配備上進行嚴格的監(jiān)測，每年都監(jiān)測到多起膜片損壞或扭曲，聯(lián)軸器緊固螺栓松動或斷裂故障，有些故障如不及時發(fā)現(xiàn)，還會造成更加嚴重的后果。特別是每年3~~4月份，當風機反轉(zhuǎn)結(jié)束后，膜片和聯(lián)軸器螺栓會不斷地出現(xiàn)故障，表明反

11、轉(zhuǎn)的影響確實存在。為了達到最優(yōu)化運行效果，無論膜片損壞程度如何，都要更換新膜片，以局部的部件損失換取風機的長周期運行和其它部件的正常運轉(zhuǎn)。表2列舉了2000年至2001年的一部分風機故障，其中膜片損壞8起，聯(lián)軸器螺栓松動8起，斷裂4起，占這期間風機故障的47.25%，可見對風機膜片聯(lián)軸器的監(jiān)測是很重要的。表2膜片聯(lián)軸器運行故障統(tǒng)計表故障形式故障次數(shù)故障百分比%聯(lián)軸器螺栓松動818聯(lián)軸器螺栓斷裂49聯(lián)軸器膜片環(huán)扭曲24.5聯(lián)軸器膜片環(huán)開裂