1、引言
疊片撓性聯軸器是通過兩組裝配在間隔軸及安裝盤之間的疊片組件的撓性變形，來實現對兩軸各項不對中（軸向、徑向、角向）的補償。其具備以下顯著特點：
1、安裝、使用、維護簡便；
2、無相對運動部件，不需潤滑，低功率損耗；
3、能夠在惡劣環境下工作，可用於高溫（200℃以下）、有腐蝕的場合；
4、補償軸向和角向位移能力大，並能吸振、隔振；
5、作用在連接設備上的附加負荷小；
6、尤其適用於大功率、高轉速場合。
疊片撓性聯軸器以其特有的優勢，被廣泛應用於航空、船舶、鋼鐵、石化、電力、造紙、煤炭、製冷等領域。然而疊片撓性聯軸器在使用過程中，也存在諸多問題。比如因沒有按照說明書要求安裝造成聯軸器的非正常損壞，或者由於驅動機或者從動機存在其它故障導致疊片撓性聯軸器的非正常損壞等等。
本文通過兩個典型案例，分析不同場合、不同工況下聯軸器非正常損壞的原因。
圖文無關
2、案例解析
2.1 案例一
2.1.1案例描述
由無錫創明傳動工程有限公司設計生產的TDP6-2700-00T12聯軸器，該聯軸器的公稱扭矩為25000Nm，由無錫某壓縮機廠成套，用於河南某天然氣公司。該聯軸器用於往復式壓縮機，介質為天然氣。電機功率400kW，工作轉速742rpm。該機組共有兩臺，2006年安裝投產運行。其中一臺運行良好，另外一聯軸器疊片組件經常損壞，嚴重影響到裝置的安全運行。
本文作者應用戶要求，至現場協助查找原因。與現場技術人員溝通後得知如下信息：
1、工作時壓縮機軸會有約0.35mm的軸向竄量；
2、由於生產任務的需要，該壓縮機工作負荷經常在50%～100%之間變化，且工作負荷在50%時聯軸器會出現異響。
對該機組停機檢查，發現損壞的片組單片厚度為0.4mm，且膜片斷裂位置均在片組的壓梁，螺栓完好。將壓縮機軸推向遠離電機側，軸頭距離實測179.2mm，那麼聯軸器實際工作狀態軸頭距離為178.85～179.2mm（設計值180±0.5），兩軸端面跳動0.08mm，徑向不對中0.07mm。
對機組軸頭距離重新找正，在壓縮機軸推向電機側的情況下，軸頭距離最終找正至180.1mm，加上壓縮機軸的竄量，使聯軸器的實際工作狀態的軸頭距離為180.1～180.45。找正後端面跳動0.07mm，徑向不對中量0.05mm。將片組更換為單片厚度0.6mm的片組。安裝完成後試車，負荷從0～100%依次調試，運轉正常，無異響。
運轉一年後回訪，運行正常，故障排除。
2.1.2故障原因分析
該機組為四缸往復式壓縮機，工作負荷在50%時產生的扭矩波動相對工作負荷在100%時要劇烈。聯軸器工作狀態的軸頭距離比設計值短了將近1mm，且壓縮機軸有軸向竄動，加劇了對片組的衝擊。
TDP6-2700-00T12聯軸器的公稱扭矩為25000Nm，對於該機組的實際工況係數為4.86，聯軸器的設計強度完全滿足要求。考慮到片組斷裂位置為壓梁，可以通過提高片組扭轉剛度的辦法來減小片組壓梁的變形程度。將片組的單片厚度由0.4mm改為0.6mm，片數由26片改為18片。在保證片組總厚度大致不變的情況下，增加片組的扭轉剛度，有效提高片組的耐衝擊性。實際運行結果證明該方法可行，有效排除了機組故障，減少了機組的停機次數，保障了裝置的正常運行。
2.2 案例二
2.2.1案例描述
安徽某水泥廠有一臺磨煤機，電機-齒輪箱之間採用疊片撓性聯軸器。該聯軸器由無錫創明傳動工程有限公司設計製造，聯軸器型號TDP6-2100-00T14，該聯軸器公稱扭矩20000Nm。電機額定功率630kW，額定轉速990rpm。
該機組聯軸器自2004年由南京某齒箱廠配套到用戶現場後，正常運行至2011年。2011年7月份用戶維修電機時發現疊片組件及緊固件損壞，隨即更換配件。之後運轉3個月疊片組件及緊固件再次損壞。
圖文無關
接用戶通知後，本文作者到現場協助更換配件。聯軸器拆解時發現如下問題：
1、軸頭距離實測547.5mm（設計值551±0.5mm），徑向及端面跳動因條件限制沒有核對；
2、螺母拆卸力矩很小，達不到規定的力矩180Nm；
3、齒箱側片組損壞情況要比電機側嚴重。
因該機組不能長時間停機，不具備詳細找正條件。將軸頭距離調整到550mm，更換新的疊片組件及緊固件，螺母用力矩扳手按規定力矩擰緊。機組重新開車後發現聯軸器間隔軸有沿軸向晃動的現象。仔細檢查電機和齒輪箱，發現齒輪箱側有明顯的振動。結合齒箱側片組損壞較嚴重，推測可能是齒輪箱故障造成片組緊固件頻繁損壞。建議用戶檢修齒輪箱。
一週後回訪，用戶告知齒輪箱齒輪已經出現磨損，並且有兩個齒已經斷裂。更換齒輪後故障排除，機組正常運行至今，聯軸器再無異常。
2.2.2 故障原因分析
聯軸器運行期間，前五年運轉正常。在更換的配件質量合格的前提下，出現聯軸器頻繁損壞的情況，這時應該考慮機組是否存在其他設備的故障。該水泥廠的磨煤機工況較惡劣，齒輪磨損較快，運轉五年沒有更換過齒輪。在齒輪出現早期磨損的時候，齒輪箱運轉不平穩，產生扭矩波動。隨著機組繼續運轉，齒輪磨損加劇，可以檢測到齒輪箱振動明顯。此時傳遞扭矩波動加大，最終造成聯軸器頻繁損壞。
該案例中，聯軸器的安裝存在以下問題：
1、維修電機後，軸頭距離調整不到位，比設計值小了3.5mm；
2、聯軸器組裝時，螺母的擰緊沒有達到要求的力矩。以上兩個問題也降低了聯軸器的抗衝擊能力，加速了聯軸器的損壞。
3、結論
案例一中，聯軸器選型時沒有考慮到往復機50%負荷狀態時扭矩波動更大的情況，致使選用的聯軸器扭轉剛度不能滿足實際需求。該類機組聯軸器選型時，儘量選用扭轉剛度更高的8孔甚至10孔聯軸器，以滿足機組非正常工況時的扭矩波動。
案例二中，齒輪箱的磨損導致機組工況偏離了最初設計值，致使聯軸器頻繁損壞。聯軸器的不規範安裝加劇了聯軸器的損壞。
圖文無關
綜上，聯軸器除了選型合適外，安裝時還要對機組驅、從動機進行檢查，以避免驅、從動機的原因造成聯軸器的非正常損壞。聯軸器安裝時要嚴格按照說明書進行安裝，包括機組對中、螺栓裝配方向、螺母擰緊力矩等。機組也需要進行定期檢修、保養，以及時排除故障，延長設備的壽命。只要滿足以上條件，疊片撓性聯軸器將會充分發揮其獨特的優勢，保障機組平穩運行，為裝置的安全生產保駕護航。
本文由壓縮機網：無錫創明動工程有限公司 宋煥寶原創，歡迎關注，帶你一起長知識！
原標題：壓縮機用聯軸器損壞典型案例分析
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