闞鋼

（南京揚子石化金浦橡膠有限公司，南京210048）

0 引言

南京揚子石化金浦橡膠有限公司丁苯裝置于2007年正式投產，該裝置設計規(guī)模為年產乳聚丁苯橡膠10萬t，設計年操作時間8000h。其中后處理有2條生產線，每條線安裝3臺JTB型擠壓脫水機，擠壓脫水機的電機型號為YKK4501-4，電機與減速箱端配用GIICL11型鼓型齒式聯軸器。

乳聚丁苯橡膠后處理生產工藝中，經凝聚形成的膠?；旌显跐{清中，經過擠壓脫水機擠壓脫去其中的水分，脫水后膠粒通過風送系統(tǒng)進人箱式干燥器干燥成合格膠粒。擠壓脫水機作為丁苯后處理關鍵設備，其運行狀態(tài)直接影響到成品橡膠質量及后處理整條生產線的運行周期。

1 存在問題

這幾臺脫水擠壓機初運行期間，各項指標均符合技術要求，運行較為平穩(wěn)。但正常運轉1年后，擠壓機聯軸器運行中陸續(xù)出現異響現象，電機輸出端與減速機端振動超標。停機后對聯軸器兩端水平度及同軸度進行復查，發(fā)現部分聯軸器兩端徑向偏差較大，對聯軸器拆檢后發(fā)現密封圈老化，存在漏油現象，且聯軸器內齒側有不同程度磨損。

2 聯軸器內齒磨損失效原因分析

2.1 潤滑不充分甚至干磨

鼓型齒式聯軸器內外齒套通過加注潤滑脂進行潤滑，聯軸器內潤滑脂依靠外齒套上O型密封圈進行密封。在日常維護和檢修中發(fā)現，由于橡膠密封圈的老化變形，造成聯軸器兩端蓋密封性能不好，聯軸器在高速運轉中，聯軸器內潤滑脂泄漏，由于缺油導致聯軸器內外齒干磨，從而造成內齒磨損。

圖1 鼓形齒聯軸器磨損情況

2.2 聯軸器兩端同心度未達到要求

聯軸器兩端軸水平度及同軸度誤差太大，齒面相對位移大。如果兩軸水平度及同軸度誤差太大，超過了聯軸器所能補償的范圍，使得軸齒與內齒嚙合不正確，造成局部接觸，而出現了附加力矩，致使齒輪磨損嚴重。在日常對聯軸器兩端軸向及徑向偏差的復查中發(fā)現，大部分聯軸器兩端徑向偏差較大，最大時可達2 mm。通過現場排查發(fā)現，電機調整基座兩面都存在比較嚴重的腐蝕。由于丁苯后處理凝聚單元采用濃硫酸做為凝聚劑，凝聚過程中漿清pH值為5.3±0.3，呈弱酸性，由于后處理反應容器多為敞口容器，弱酸性氣體發(fā)揮后對電機調整基座腐蝕產生銹蝕層，從而導致電機端抬高，致使聯軸器兩端水平度偏差太大，最終導致聯軸器齒輪磨損。

2.3 原材質較差

材料不佳、齒面硬度過低。聯軸器材料的選擇對聯軸器的加工性能和使用壽命都有著直接的影響，加工成型后，齒面的熱處理措施，對齒面的硬度和耐磨性也有極大的影響，如材料選擇和齒面熱處理措施不當，都將導致齒面硬度較低，達不到要求，從而導致在實際使用過程中齒面磨損，造成聯軸器失效。

3 改進措施

鼓型齒式聯軸器存在造價較高，檢修時需對電機進行移動并重新找正，耗時較長，工作量大，后期維護保養(yǎng)頻率高等問題。通過組織技術人員調研，了解到鼓型齒式聯軸器雖然理論上傳遞轉矩大，但必須在潤滑和密封良好的條件下才能耐久工作，需要經常檢查密封狀況，注潤滑脂，維護工作量大，增加了輔助工時，減少了有效工作時間，從而影響到生產效益。國際上工業(yè)發(fā)達國家，已普遍選用壽命較長、不用潤滑和維護的膜片聯軸器取代鼓型齒式聯軸器。膜片聯軸器不僅提高了經濟效益，還可凈化工作環(huán)境。因此決定將鼓型齒式聯軸器更換為彈性膜片聯軸器。

4 選型依據

根據原鼓型齒式聯軸器的外形尺寸查鼓形齒聯軸器參數表（表1），判斷舊的鼓型齒型號為GⅡCL11，其公稱轉矩為35.5kN·m。測量得知電機及減速機高速端軸孔直徑都為110 mm。鼓型齒式聯軸器結構示意圖如圖2所示。

表1 鼓形齒聯軸器參數表

根據聯軸器改型遵循型號對應原則，即鼓型齒聯軸器GⅡCL11型對應改為膜片聯軸器JMⅠ11型。結合使用實際情況和膜片聯軸器專業(yè)廠家設計經驗，將膜片聯軸器的型號提升一級，最終換用JMⅠ12型膜片聯軸器。改型后的膜片聯軸器結構示意圖如圖3所示，相關參數見表2。

圖2 鼓形齒聯軸器示意圖

圖3 膜片軸器示意圖

表2 膜片聯軸器參數表

5 改型后聯軸器轉矩校核

選擇聯軸器的主要依據是傳遞的最大扭矩應小于或等于許用扭矩值，最大扭矩的確定應考慮機器制動所需加減速扭矩和過載扭矩。但是往往因為在設計時資料不足或分析困難，最大扭矩不易確定，此時可按計算扭矩選用。即計算扭矩不超過許用扭矩值，Tc≤Tn。計算扭矩Tc可用下式求出：Tc=KT=9550K。其中，驅動功率P=220 kW；電機轉速n=1450 r/min；工況系數K經查表并結合聯軸器專業(yè)廠家推薦，取值K=3。

代入上述數值，Tc=4.346 kN·m。

查表可知JMⅠ12型膜片聯軸器的公稱扭矩為6.3kN·m，Tc＜6.3 kN·m，滿足使用要求。

6 新聯軸器的安裝

新購置的膜片聯軸器到貨后，我們組織技術人員按照重型機械用膜片聯軸器安裝使用說明書，采取了以下安裝措施：1）脫開原鼓型齒式聯軸器，松開電機與調整基座連接螺栓，將電機吊離調整基座，拆除電機和減速機端受損聯軸器。2）松開調整基座與安裝地板連接螺栓，將調整基座吊離安裝地板，鏟除調整基座兩面及安裝地板浮銹后，將調整基座復位。3）新膜片聯軸器的兩個半聯軸節(jié)放在油槽中加熱，溫度120～150℃，加熱保溫后，根據聯軸器安裝圖并注意按位置標記迅速裝入軸上要求的位置，軸頭與半聯軸器端面一般應齊平。加熱時不允許局部加熱，以免變形。4）吊裝電機，用水準儀對基座平面進行初步找平，用調整平墊調節(jié)電機轉軸中心線達到水平及高度位置，水平找正用框式水平儀，偏差不允許大于1分度（即每米傾斜0.02 mm），控制好兩個半聯軸器之間的距離（按膜片聯軸器安裝要求，半聯軸器的法蘭盤兩內側距離平均值與膜片厚度之間的誤差控制在0～0.4 mm）。5）用百分表測試軸向、徑向偏差（精確至±0.08 mm）后緊固地腳螺栓，再次測量間隙，直至完全符合技術要求，裝入膜片、連接螺栓并把緊。

安裝完畢后開機試運行，電機、鼓型聯軸器及減速機端振動明顯減弱，聲音正常。正常投用后，每月停車消缺時，檢查所有連接螺釘，如發(fā)現松動，及時擰緊，每月將聯軸器外部用機油涂刷一遍，每2月測試軸向、徑向偏差。目前該臺脫水擠壓機聯軸器運行狀況良好。

7 結語

由于JMⅠ型膜片聯軸器可靠性好、裝拆方便不用潤滑和維護，通過本次改型，有效地降低了聯軸器日常維護保養(yǎng)及檢修工作量和費用，降低了脫水擠壓機故障停車幾率，增加了脫水擠壓機穩(wěn)定運行時間，提高了生產效益，且為后續(xù)脫水擠壓機聯軸器改型提供了依據。我們也將本次成功的改型經驗，應用于順丁橡膠裝置，在新開工的順丁后處理裝置中的脫水擠壓機及膨脹造粒機選用的都為膜片聯軸器，目前使用工況良好。

［1］ 周明衡，孔慶堂，姚鐵梅，等.聯軸器選用手冊［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2001.

［2］ 國家標準工業(yè)局.JB/T9147-99膜片聯軸器基本參數與尺寸［S］.北京：中國標準出版社，2000.

［3］ 機械工業(yè)冶金設備標準化技術委員會.JB/T8854.2-2001鼓型齒式聯軸器基本參數和主要尺寸［S］.北京：中國標準出版社，2002.

［4］ 機械工業(yè)冶金設備標準化技術委員會.JB/ZQ4383-86聯軸器的載荷分類及工作情況系數［S］.北京：中國標準出版社，1986.

［5］ 葉飛，王洪波.100kt/a丁苯橡膠裝置P-2配制攪拌器改造［J］.化工設備與管道，2011，48（12）：28-30.