膜盘联轴器的结构设计

 膜盘联轴器为旋转机械提供了一种性能稳定的联接方式。它可以在传递扭矩的同时，依靠特定形状的的（金属）膜盘的变形来吸收机组的不对中。它具有强度好，重量轻，功率密度大、补偿不对中能力好、对机组的附加作用力小等优点，广泛应用于由燃气轮机、蒸汽轮机、电动机驱动的各类泵、风机、压缩机组，特别适合于对联轴器重量和悬挂弯矩比较敏感的高速大功率透平压缩机组。由于联轴器在工作时会受到各种工况载荷的作用，不可避免的会产生各种偏差，膜盘联轴器通过膜盘的变形来补偿和吸收这些偏差，从而使得膜盘成为正常工作时较关键的部分，也是较薄弱的部位。冗余结构的功能有两个，一是防止膜盘破损时的飞溅造成对周围设备的损坏，二是当膜盘破损时代替膜盘进行扭矩传递，由此减少其故障时间，保护设备及人员安 全。对于冗余结构的设计分析，主要从几个方面进行：干涉性分析、功能切换分析及变更模式后的强度分析，先要确认在膜盘正常工作状态下，冗余结构不会对膜盘产生干涉；其次根据膜盘的失效形式，对冗余结构的受载情况进行分析；较后对冗余结构传扭时进行应力分析，确认其能够起到保护作用。在传统膜盘联轴器的结构中，膜盘破损时是由护板的作用对膜盘的飞溅进行牵制。基于机械结构冗余设计理念，考虑到膜盘的破损安 全问题，同时为了不因为变加零件而导致膜盘联轴器的质量变大，中间轴和护板之间设计为留有足够间隙的花键形式，其在膜盘联轴器正常工作时不起作用，而当膜盘失效时接替膜盘进行传扭，从而对膜盘的过载破损起到保护作用。