孔祥彬

（天津天鐵冶金集團(tuán)有限公司第一煉鐵廠，河北涉縣056404）

1 引言

高爐上料主卷揚(yáng)系統(tǒng)是煉鐵廠高爐最關(guān)鍵的原料輸送設(shè)備。天鐵1#～4#高爐上料卷揚(yáng)系統(tǒng)采用雙料車上料，料車卷揚(yáng)機(jī)電機(jī)高速聯(lián)軸器采用NGCLZ型帶制動輪鼓形齒式聯(lián)軸器。鼓形齒聯(lián)軸器齒的接觸條件好，傳遞轉(zhuǎn)矩的能力大，可允許較大的角位移、軸向、徑向補(bǔ)償，延長使用壽命，滿足了卷揚(yáng)上料系統(tǒng)的要求。但在卷揚(yáng)系統(tǒng)更換電機(jī)時，由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，安裝困難，不容易對中找正，造成檢修時間長、勞動強(qiáng)度大、電機(jī)軸斷、系統(tǒng)振動異響運(yùn)行不平穩(wěn)等?；谏鲜鲈?，對NGCLZ型帶制動輪鼓形齒式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，解決了更換安裝困難問題，提出一種切合實(shí)際的找正對中方法，使系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，滿足了高爐上料系統(tǒng)的要求。

2 改進(jìn)前狀況

互換性要求是NGCLZ型鼓形齒式聯(lián)軸器研制過程中的一個難點(diǎn)。一般國內(nèi)很多廠家生產(chǎn)的聯(lián)軸器沒有互換性。目前大多數(shù)鼓形齒聯(lián)軸器其兩端軸套的絞制螺栓孔都是采用配鉆鉸的方法，然后打上標(biāo)記對號入座進(jìn)行裝配的。采用這種方法制造的聯(lián)軸器是不能互換的。

因此在更換電機(jī)時，拆除時的步驟為：

（1）把絞制螺栓拆除，電機(jī)連同電機(jī)軸套1移走；

（2）制動輪2移除；

（3）舊內(nèi)齒圈3氣割毀壞移除。

外齒軸套4裝于減速機(jī)高速軸軸頭，由于軸徑Φ110 mm較大、現(xiàn)場空間和檢修時間等限制，一般是不予更換的。因此安裝新電機(jī)方法為：把電機(jī)、電機(jī)軸套1、制動輪2和內(nèi)齒圈3組裝好，整體吊裝好后靠內(nèi)外齒間隙讓內(nèi)齒圈3平行插入外齒軸套4，但由于內(nèi)齒圈3密封處結(jié)構(gòu)限制，必須對內(nèi)齒圈3進(jìn)行改進(jìn)。NGCLZ型帶制動輪鼓形齒式聯(lián)軸器基本型結(jié)構(gòu)見圖1。內(nèi)齒圈3密封處結(jié)構(gòu)放大圖見圖2。

圖1 NGCLZ型帶制動輪鼓形齒式聯(lián)軸器基本型結(jié)構(gòu)圖

圖2 密封處結(jié)構(gòu)放大圖

3 結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案

3.1 初期改進(jìn)方案

初期對聯(lián)軸器內(nèi)齒圈采用加工改進(jìn)方法。加工改進(jìn)方法是：

（1）絞制螺栓孔打上標(biāo)記后，整套聯(lián)軸器解體。（2）內(nèi)齒圈在沒有齒的地方切成含齒和密封槽兩部分，見圖3。

圖3 加工改進(jìn)圖

（3）在含齒部分打孔攻絲12-M6，密封槽部分鉆孔12-Φ7。

（4）密封槽部分和密封擋片都用銑床銑成兩半。

更換電機(jī)時，把電機(jī)、電機(jī)軸套1、制動輪2和內(nèi)齒圈3（含齒部分）組裝好后，平行插入外齒軸套4，再把密封槽部分和密封擋片等用12-M6*35內(nèi)六角螺栓固定在一起，完成電機(jī)更換。

此種方法的缺點(diǎn)是：

（1）加工困難，容易做成廢件。

由于內(nèi)齒圈外圓Φ350 mm，內(nèi)圓Φ330 mm，一邊厚10 mm，而且本身已經(jīng)有12個孔，還要另外再找位置打12個孔套絲M6，非常難加工，一旦加工不好就要報廢整套聯(lián)軸器，而一套聯(lián)軸器價值13219.20元，造成經(jīng)濟(jì)損失，同時可能耽誤生產(chǎn)。

（2）需要人工解體、運(yùn)輸、加工、組裝費(fèi)用。

（3）現(xiàn)場安裝固定密封繁瑣。

（4）密封加工走刀量間隙大，密封性能差。

3.2 后期改進(jìn)方案

后期改進(jìn)方案是徹底改變內(nèi)齒圈的密封處結(jié)構(gòu)，見圖4。

圖4 改進(jìn)后結(jié)構(gòu)圖

具體做法是：

（1）內(nèi)齒圈齒根處圓采用通孔，同一尺寸不再有小圓。

（2）內(nèi)齒圈螺栓孔處外圓擴(kuò)大，以增大擋圈螺栓直徑，易于現(xiàn)場安裝。

（3）密封函采用線切割技術(shù)制成兩半，使間隙減小，大大提高了密封性。

3.3 改進(jìn)后效果

后期改進(jìn)成功后投入使用至今，效果良好，不但縮短了在線維修更換時間，降低了工人維修更換備件的勞動強(qiáng)度，而且節(jié)省了加工費(fèi)用，帶來了十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 今后研究方向

目前大多數(shù)鼓形齒聯(lián)軸器其兩半內(nèi)齒圈的絞制螺栓孔都是采用配鉆鉸的方法，然后打上標(biāo)記對號入座進(jìn)行裝配的。采用這種方法制造的聯(lián)軸器是不能互換的。但如果是北京太富力傳動機(jī)器有限責(zé)任公司生產(chǎn)的，則可以在更換電機(jī)時只換電機(jī)和電機(jī)軸套即可。因?yàn)橐运F(xiàn)在的技術(shù)水平要求兩半軸套聯(lián)接絞制螺栓孔相對于定心圓的位置度公差為φ0.02，這一要求他是在加工中心和數(shù)控鏜床上保證的。這樣保證了互換性要求，以后可以探索試驗(yàn)。

4 安裝對中找正

雖然此聯(lián)軸器具有允許的角位移補(bǔ)償量大等優(yōu)點(diǎn)，但在安裝中如果超過所允許的補(bǔ)償量，則會產(chǎn)生系統(tǒng)振動、噪音、制動架損壞，嚴(yán)重時則會造成電機(jī)軸斷等設(shè)備事故，影響高爐正常生產(chǎn)。因此在安裝過程中聯(lián)軸器的對中找正尤為重要，找正示意圖見圖5。

圖5 聯(lián)軸器對中找正示意圖

允許偏差：ΔX，ΔY≤0.10 mm。

找正步驟：

使O1、O2兩點(diǎn)在同一高度上，即消除兩聯(lián)軸器高度差。軸線位置示意圖見圖6。

圖6 軸線位置示意圖

實(shí)施方法：用卡尺測量圖5中尺寸B。

若B上=249 mm，B下=250 mm，則A、B兩支點(diǎn)同時墊高 h=（B下-B上）/2=（250-249）/2=0.5 mm。

抬高h(yuǎn)后如圖7所示。

圖7 找同心高度圖

使電機(jī)軸線與減速機(jī)軸線平行，即消除聯(lián)軸器張口。

在A、B兩支點(diǎn)下分別墊不同厚度的墊片。

總的調(diào)整墊片厚度：前支座A為h+AC；后支座A為h+BD。

實(shí)施方法：用內(nèi)徑尺量A上、A下，GH=A上-A下。

實(shí)施后見圖8。

圖8 調(diào)整后軸心示意圖

使兩軸線在同一直線上。

實(shí)施方法：用卡尺測量圖1中尺寸B。

若B左=249 mm，B右=250 mm，則電機(jī)向左移動距離=（B右-B左）/2=（250-249）/2=0.5 mm。

按上述計(jì)算數(shù)據(jù)將電動機(jī)前后支點(diǎn)調(diào)整好，調(diào)整聯(lián)軸器左右徑向偏差時，用頂絲同時頂或用紫銅棒敲擊電動機(jī)底座側(cè)面中間部位，使電動機(jī)向左或向右平移；調(diào)整左右軸向偏差時，用紫銅棒敲擊電動機(jī)底座左后側(cè)或右后側(cè)，或加設(shè)頂絲。復(fù)測時，如果偏差值較小，則通過緊固電動機(jī)地腳螺栓的方法調(diào)整。擰緊地腳螺栓，再復(fù)核一遍，A、B各點(diǎn)讀數(shù)基本相同，符合要求。

當(dāng)內(nèi)齒圈插入外齒后，徑向測量以內(nèi)齒圈齒根圓到外齒圈齒根圓的四方位距離為B，軸向測量以減速機(jī)端平面到內(nèi)齒圈端平面的距離為A，也可計(jì)算調(diào)整。

5 結(jié)束語

通過對聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，使得更換電機(jī)成為可能，而且方便快捷，滿足了實(shí)際生產(chǎn)的要求。

電機(jī)更換時，通過一種切合實(shí)際、簡單易行的聯(lián)軸器同軸度找正對中方法，使得高爐卷揚(yáng)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)可靠，保證了高爐正常生產(chǎn)。

[1]成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

[2]程協(xié)瑞．通用機(jī)械設(shè)備安裝工程[M]．北京：中國計(jì)劃出版社，1997.