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大型十字轴式万向联轴器的安装技术

2019-07-16 16:33:21

    大型十字轴式万向联轴器广泛应用于冶金设备减速机输出轴和主传动辊之间的连接,它适用于具有较大角位移的二轴之间的连接传动,在运转过程中可以随时改变两轴之间的轴间角。
    由于这种连接轴的万向性,在安装过程中,无论是技术人员还是装配工人,始终存在一个误区,认为在安装时只需将万向轴两端连接上即可等效地将主传动的运动形式传递到执行系统中。实际操作中虽然万向联轴器可使两轴不在同一轴线情况下实现所联接的两轴连续回转,地传递转矩和运动,但运动中受到轴间角等因素变化影响,传动系统也会出现冲击和扭转振动等情况。文章通过十字轴式万向联轴器的运动形式具体分析说明其安装过程中相关技术要求。
    十字轴式万向联轴器主要由轴叉和十字轴组成,两端轴叉通过十字轴铰接连接,内带滚动轴承,轴叉绕各自固定轴线回转,十字轴则做空间运动。
    下面以十字轴式单万向联轴器为例,对其运动进行分析。当两端轴叉安装角度为0°时,运动是等速度传递的,这与刚性轴连接没有区别,而选择万向联轴器主要是考虑安装及使用过程中可能会出现的轴间角问题,当两轴之间的轴间角不等于0°时,任一瞬时主动轴和从动轴的速度不等而且是周期性变化的。
    即在二轴轴间角不等于少时,运动不是等速传递的,速度会因轴间角的不同而不同,也会因主动轴的转角位置不同而发生周期性变化。由于从动轴角速度的不均匀性,传动系统将出现冲击和扭转振动等缺陷。
     由于单万向联轴器传递速度的波动性,这种连接方式仅能用于转速低、惯性小及轴间角小、对传动平稳性要求不高的传动系统中。
    为了单万向联轴器从动轴转速周期性波动这一缺陷,重载传动系统中的连接轴均设计为双万向联轴器的形式。即将两个单万向联轴器串联起来,中间用过渡轴连接。
    当主从动轴与中间轴的轴间角相等,二轴之间的转角差为o0时,如不考虑其它因素影响,其运动方式是可以等效传递的,冶金系统轧制线上的传动连接,就是采用这种连接方式。
    十字轴式双万向联轴器的安装
    从以上分析中可以看出,十字轴式双万向联轴器的安装除将两端的接轴连接起来,同时需要满足以下要求:
    (1)中间轴与主、从动轴的轴间角应相等;
    (2)中间轴两端轴叉应位于同一平面内;
    (3)主、从动轴和中间轴三轴线应在同一平面内。
    在万向轴运行过程中,主动轴(或从动轴)需要相对移动时,为了满足上述三个条件,应根据轴线位移的性质,确定相应的布置形式。对于要求平行移动的轴线,应采用I型布置,这样可两个单万向联轴器的转速波动,主、从动轴速度和扭矩的等效传递,进而获得稳定且的传动方式。
    在热连轧项目中,其传动端的连接基本上都采用此类大型十字轴式双万向联轴器。如热卷箱、粗精水平轧机、矫直机以及大型剪切设备等。以1500粗轧水平轧机主传动万向联轴器的安装为例:
    1500mm板带粗轧机在轧制钢板时需要对板坯进行3-5个道次的轧制,每增加一个道次,板厚就会减薄相应的厚度,每一道次压下装置的行程是不同的。对轧辊来说,每道次轧辊的高度均不同,为满足这种形式的传动,在粗轧机齿轮座和轧辊间设计为十字轴式双万向联轴节,满足了轧辊高度变化对运动和扭矩的传递需求。
    实际安装时首先确认万向联轴器中间轴两端的轴叉位于同一平面,然后根据传动高度尺寸调整齿轮座输出轴高度,并该轴线的水平度要求。由于接轴长近12m,调整齿轮座输出轴与工作辊扁头的平行度比较困难,借助光电检查仪、经纬仪等大型检测仪器,通过调整相应的零部件,在水平面内两端接轴平行,铅垂面内二轴共面,这样就满足了万向接轴Z型布置形式的安装需求,可以平稳的将主电机的运动传递给工作轧辊。
    综上所述,单万向联轴器不宜用在转速高、两轴线夹角大的联接中。为了单万向联轴器从动轴转速周期性波动这一缺陷,重载传动系统中的连接轴均设计为双万向联轴器的形式。双万向联轴器具有较大的角度补偿能力,结构紧凑合理,承载能力大,传动,能广泛应用于冶金、起重、工程运输及其它重机行业的机械轴系中传递转矩。

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