hc轧机主传动安全联轴器结构优化与改进

《hc轧机主传动安全联轴器结构优化与改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、HC乳机主传动安全联轴器结构优化与改进孙海龙山东省治金设计院股份有限公司山东莱芜271104摘要分析了HC乳机扭矩限制齿式安全联轴器在使用过程中的故障原因，包括定位轴频繁变形或断裂、安全联轴节结构不合理以及销套孔磨损等，提出了相应的改进措施并予以实施，大幅降低了其故障率，提高了乳机主传动系统稳定性。关键词HC轧机安全联轴器定位轴销套稳定性1.概述某钢厂冷乳生产线HC乳机主传动系统主要由传动电机、05TMZ11AT型扭矩限制齿式安全联轴器、主减速箱、万向接轴等设备组成。05TMZ11AT型扭矩限制齿式安全联轴器（乂称带剪切销齿式联轴器）主要作用是在乳机断带或其他故障产生过载时，剪

2、切销瞬间自动切断，扭矩消失，以保护电机防止其过载损坏。自2009年投产以来，正常轧制过程中安全联轴器安全销非正常断裂频繁，定位轴变性或断裂、定位轴承损坏等问题，尤其是在轧制过程中安全销非正常断裂,易造成乳机断带、搓辊等问题，严重影响了轧机的生产节奏和带材产品的质量。安全联轴器结构图（如图1）。2.存在的问题及原因分析2.1安全联轴器定位轴易变形或断裂安全联轴器定位轴法兰采用8颗M12螺栓固定在电机侧联轴器上，当安全销断裂后用于支撑安全联轴节的部分重量，并随电机联轴器减速转动，最终停转后进行安全销更换工作。在安全销频繁断裂及停止转动过程中，会产生一定的径向跳动和轴向窜动，因此定位

3、轴法兰承受了较大的轴向力和径向力。定位轴法兰在两个方向的冲击载荷下，连接螺栓会产生松动或疲劳断裂，甚至造成法兰变形或定位轴断裂，维修或更换定位轴造成大量停机时间。定位轴承受载荷情况及结构如图2。2.2减速机侧安全联轴节结构不合理减速机侧安全联轴节与减速机输入轴联轴器同样采用鼓型齿式结构，增加了定位轴载荷，降低了定位轴及轴承的使用寿命。结构复杂，加工难度大，成本较高（如图1零件5）。2.3安全联轴器销套孔易磨损安全联轴器共有3组45#碳钢销套（6件），其内孔用于安装固定3组安全销，采用过渡装配。当销套内孔磨损后，与安全销配合精度下降，因此需要定期更换销套来保证与安全销的配合精度。

4、而销套安装于安全联轴器法兰的销套孔内，采用小过盈装配。由于销套材质选用不合理，其硬度高于安全联轴器硬度，在频繁冲击载荷及频繁更换安全销、销套的情况下，造成销套孔磨损严重，配合精度下降，运转过程中使安全销产生轴向窜动和径向冲击，最终造成疲劳断裂。另外，每个销套孔磨损程度不一，更换销套时需要逐一测量加工，给维修更换工作带来困难。随着磨损的加剧，需要更换安全联轴器来解决此问题，导致了较高的维护陈本。1.结构优化及改进3.1优化安全联轴器定位轴结构将安全联轴器定位轴法兰用24颗M22铰制孔螺栓安装固定在电机侧联轴器上，即定位轴法兰为原结构中电机联轴器的法兰，安全销安装在定位轴法兰上（新

5、定位轴结构图如图3）。另外，将定位轴轴颈由φ80mm增加到φ180mm,大大提高了定位轴的承载能力及轴承的使用寿命，冋吋提高了定位精度、联轴器同轴度及定位轴的强度，避免了因冲击载荷导致的定位轴螺栓松动、定位轴法兰变形或断裂、轴承损坏的问题。3.2优化减速机侧安全联轴节结构减速机侧安全联轴节取消鼓型齿结构，采用简单的刚性连接与减速机鼓型齿联轴器配合安装，并将16颗M18铰制孔螺栓改为24颗M22的铰制孔螺栓，提高抗剪切能力。通过上述改进，不但满足了传递扭矩的需要，而且安全联轴节的结构简单、便于加工、成本也低。此外，安全联轴节自重减轻了30%,安全销断裂后降低了定位

6、轴的附加载荷，进一步提高了定位轴及轴承的使用寿命(如图4)。3.3增加安全销数量改进销套材质3组安全销增加到6组，单个安全销抗剪强度降低为原来的一半。即在不改变安全剪切力的情况下，增加安全联轴器圆周方向安全销的数量，降低单个安全销的冲击载荷，从而改善安全联轴器受力均匀性及销套的挤压变形量和磨损,同吋提高了两个安全联轴节的定位精度。改进安全销销套材质，采用高硫合金，避免安全联轴器销套孔的磨损。当销套出现磨损后，可按一种配合尺、?加工备件进行更换，无需针对每个销套孔定做销套，或更换整个安全联轴器。既方便了销套的更换安装，又延长安全联轴器的使用寿命，节约了大量备件成本。1.总结通过对

7、HC轧机安全联轴器的优化与改进，重点解决了定位轴法兰易变形断裂、安全联轴器销套孔磨损等问题，大幅提高了安全销、定位轴、轴承及整个安全联轴器的使用寿命，故障率降低80%左右，对提高轧机作业率及产品质量产生积极影响，创造了可观的经济效益。参考文献[1】易传云主编.鼓型齿联轴器.[M].武汉：华中科技大学出版社.1999.9[2】成大先主编.机械设计手册.第2卷.第4版[M].北京：化学工业出版社.2002[3】傅作宝主编.冷轧薄钢板生产.第2版[M].北京：冶金工业出版社.2005[4】郭小春等