SAFESET_力矩限制安全联轴器的原理及安装.docx

safeset 力矩限制安全联轴器的原理及安装路玉平孟建桥(舞阳钢铁有限责任公司 )摘 要sa feset力矩限制安全联轴器安装在主电机和主传动大接轴之间 ,其作用是在工作辊过载时切断电机到工作辊间的扭矩传递 ,从而保护主电机不受损坏 。本文详细介绍了 sa feset 力矩限制安全联轴 器的工作原理 、安装方法 、力矩设定以及剪切管的安装和更换方法 ,有效保证了设备的安全运行 。关键词 滑动力矩 联轴器 原理 安装the pr inc iple and in sta lla tion ofsafeset torque l im iting safety couplingl u yup ing and m eng j ianq iao(w uyang iron and stee l co. l td)a ba stra c t the sa feset to rque lim ing safe ty coup ling is in sta lled be tween the m a in mo to r and the m a in d rive sp ind le, func ition ing to cu t off the to rque tran sm ission from the mo to r to the wo rk ro ll when the wo rk ro ll is ove rloaded so a s to p ro tec t the m a in mo to r from dam age. the a rtic le de sc ribe s in de ta il the wo rk ing p rinc ip le, in sta lla tion m e thod, to rque se tup of the sa feset to rque lim iting coup ling, the in sta lla tion and rep lacem en t m e thod of the shea r off tube s in o rde r to en su re safe op e ra tion of the equ ipm en t.keyword s slid ing to rque, coup ling, p rinc ip le, in sta lla tion0 前言sa feset 力矩限制安全联轴器广泛运用于 轮船 、飞机 、煤炭 、轧钢等大型设备上 ,对设备的安 全有效运行起着十分重要的作用 。轧钢机在轧钢 过程中 ,主电机通过传动接轴传递的扭矩很大 ,采 用 vo ith 设计的力矩限制安全联轴器 ,很好地解 决了主电机因承受过大扭矩而导致的损坏 。该联 轴器在工作辊过载时切断电机到工作辊间的扭矩 传递 ,从而保护传动接轴及主电机 。舞钢首次采 用该套系统 ,在新线 4 100 mm 精轧机 2 台主电机 和粗轧机 2 台主电机上均安装了 sa feset 力矩 限制安全联轴器 ,投产 2年来 ,运行正常 。1 工作原理sa feset 力矩限制安全联轴器是一个液压 力矩设定系统 ,用于传送和限制力矩 。通过设定 液压压力和释放力矩可以设定到所要求的力矩等 级 。在轧钢过程中 ,当轧辊的扭矩超过预设的力矩时 ,力矩限制安全联轴器内部相对滑动 ,剪切环剪断剪切管的头部 ,将联轴器中的压力油释放 ,泄 压后 ,联轴器在轴上自由转动 ,主电机与拖动轧辊 分离 ,防止主电机过载运行 。该联轴器通过一系列巧妙的设计 ,采用双壁压力套和复合端面齿等 结构 ,达到承担特殊类型极限载荷的能力 ,尤其是 弯曲力矩和径向载荷的有效控制 ,保证了对设备 安装精度的要求 ,有利于设备的维护和更换 。1. 1双壁压力套sa feset 联轴 器包 括一 个双 壁 压力 套 (结构示 意 图 见 图 1 ) , 它 可 承 受 1 000 ba r高 压 油 。 通过设定油压力的大小 ,能够控制传递的最大扭矩 (滑动扭矩 ) , 同时 , 采用一个或多个剪切管能够保证系统完全密封 。剪切环固定在轴上 ,如果工作扭矩超过选择 的滑动扭矩 ,轴将在压力套中转动 ,剪切环把剪切 管的顶部打断 ,导致油压瞬时下降并且松开摩擦连接 。承压表面是经过特殊处理的 ,可以防止联44宽厚板第 16 卷图 1 sa feset联轴器结构示意图轴器滑动时产生磨损 ,保证摩擦表面彼此滑动时不产生啮合 ,设计在组件之间的减磨轴承相对转 动 ,主电机与传动轴分离 ,实现过载保护功能 。在承压表面和轴承内涂填 mob il o il shc 624 润滑油 ,这种润滑油保证恒定的摩擦系数 ,从而保 证非常精确的滑动力矩值 。 sa feset 联轴器的滑动力矩不受材料疲劳的影响 ,一直保持恒定 。 sa feset 联轴 器 过 载 后 , 只 需 要 更 换 剪 切 管和重新注油到选择压力就可在很短的时间内恢 复工作 。滑动过程不会造成任何摩擦 ,除定期更 换油外 ,不需要特殊保养 。环境温度范围为 - 20 + 60 。油压设定依据联轴器注油压力与 扭矩校准图 (图 2 )进行 。器必须和其它可以承担对中误差的联轴器复合端面齿一起安装 。 复合端面 齿是 承 受极 高扭 力 的 主 轧 机 传 动轴 ,其法兰联接面是传递扭力的最佳设计方式 。 相较于使用横键的法兰面 ,采用复合端面齿具有 以下优点 :( 1 )扭矩的传递依靠法兰面的无数齿面来进 行 ,齿面承受之面压不致于太高 ,因此没有齿面磨 损危险 ,即使在往复运转的情况下也无间隙产生 。 而间隙会导致尖峰冲击力 ,进而降低万向轴及其 它传动元件的寿命 。( 2 ) h irth se rra tion 复合端面齿啮合后会自动 找正 ,安装较为安全简便 ,并且能确保传动轴不需 任何调整即能处于完美的对心状态 。( 3 )法兰联接螺栓不需传递扭力而只负责保 持两法兰面的啮合 。因此螺检不会有弯曲或剪断的危险 。尽管如此 ,保护复合端面齿不致受损仍是非 常重要的 。该齿面是在极高精度及极小误差情况 下加工完成的 ,需要良好的保养以维持长的寿命 及均匀的齿面压力分布 。2 联轴器选型和安装温度的理论计算2. 1 舞钢新线采用联轴器的选型 舞钢四辊 精 轧 机 实 际 使 用 时 , sa feset 联轴器注油压力为 p = 60 73 m pa,参照扭矩校准 图可知 ,传递扭矩 t = 4 0005 000 knm。依据联 轴器初步选型指引表 (表 1 ) ,选用 sr - f 900 型联轴器 ,力矩范围 3 5007 000 kn m。2. 2 安装温度计算配合套筒需要加热安装 。加热配合套筒到一 定温度 ,可以实现 0. 75 mm 的 装配间隙 , 满足 套图 2 sa feset联轴器注油压力与扭矩校准图1. 2 复合端面齿在安装时 , 由于 sa feset 联轴器不可能承 担对中误差 。为此 sa feset 力矩限制安全联轴 1994-2014 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 路玉平等 : sa feset力矩限制安全联轴器的原理及安装45第 2期表 1 联轴器初步选型指引表d1 /mmd2 /mml1 /mm型号 sr - f扭矩 / ( kn m )g / kg万向联轴器型号8002 500 5 0003 500 7 0005 000 - 10 0006401 2001 2005 000cw 900 - 10209007201 3501 3507 000cw 1080 - 112010008001 5001 50010 000cw 1180 - 1220温度不要超过 100 , 否则可能损坏轴承密封 ) 。轻轻把联轴器推至配合套筒上 ,注意不要损 坏密封 。最后安装 5 mm 的压板 , 用镜子照着压 板以免损坏导向 ,用螺栓代替剪切管从剪切环孔 处装上 ,保证联轴器装到准确的位置 。安装上板 、 盖和螺栓 , 按照规定的力矩紧固螺栓 。让 sa fe2筒与 电 机 轴 颈 配 合 过 盈1. 25 mm 的 装 配 要 求 。计算可知 ,配合套筒需要加热到程如下 :=t f d1260 。计算过t =/ (f d1 )10 - 6 750 ) = 240 = ( 1. 25 + 0. 75 ) /( 11. 3t =t + t0 = 240 + 20 = 260 ,式中 :d1 - 室温 t0 = 20 套筒的孔径 , 750 mm; f - 碳钢的线膨胀系数 ,f = 11. 3 10 - 6 ; 1 - 套筒与电机轴颈的配合过盈 , 1. 25 mm; 2 - 热套装时需要的间隙 , 0. 75 mm;- 热套装需要的膨胀量 ,=1 +2 ;t - 加热温度 t与室温 t0 的差 。3 sa feset 联轴器安装及维护3. 1 安装过程 安装工具及材料有电炉 、氧气乙炔加热枪 、红外测温计 、力矩扳手 、液压泵 。 用干油稀释剂清洁配合套筒和轴 ,检查轴的尺寸是否在给定的公差范围内 ,进行记录作为今 后拆卸的参考 。加热配合套筒到 260 。采用电炉加热 1012 h,严格执行加热温度曲线 ,使用红外线测温 仪测量出炉温度 ,保证装备时温度为 260 ;加热 剪切环到 270 c (方法同配合套筒 ) 。在剪切环 上拧上一 m 16 的吊环 ,天车吊运轻轻推进 ,装在 配合套筒的指定位置 。在装配过程中 ,在剪切环 的螺纹孔中可以安装两个螺栓 。让剪切环缓慢冷却 ,确保在冷却过程中剪切环装备在正确的位置 。 拧紧 sa feset 联轴器上的 m 42 吊环 ,天车吊运 ,清洁 sa feset 联轴 器的 外径 和内 径 。对 配合套筒使用干油溶剂清洁 ,然后在摩擦表面用mob il o il shc 624 油润滑 ; 使用两个或多个氧气 乙炔加热枪加热联轴器的滚珠轴承内套 ,保温一 定时间 ,直到轴承内环的温度为 60 70 (注意set 联轴器轴承冷却并保证容易转动 。彻底清洗剪切管孔 ,保持密封表面绝对干净 ,没有灰尘和 其它颗粒 ,然后插入剪切管 ,拧紧剪切管直至达到 底部 (拧紧扭矩 100 n m ) 。靠近注油接头 (旋转 1 /2 周 )剪切管 ,拆卸注油接头上的防护帽 ,接上注油泵 ,向联轴器内注油 直到压力表显示合适压力 ,打开泵上的卸压阀降低压力 ,随后移走 sa feset 联轴器上的注油接头 ,将防护帽安装到注油接头上 。3. 2 安全联轴器压力释放当更换剪切管时 ,需要对安全联轴器内的压 力进行释放 ,但不能通过手动切断剪切管降低压力 ,以免导致人身伤害 。首先移走注油接头的保护帽 ,将泵连接到快 速接 头 上 , 检 查 泵 内 是 否 有 足 够 的 空 间 排 泄 sa feset 联轴 器 的 稀 油 , 打 开 泵 上 的 卸 载 阀 。然后松开剪切管 1 /2 , 释放压力 , 当压力降低为 零后 ,拧紧剪切管 ,断开泵并移走快速接头 ,最后 装