卷筒聯(lián)軸器使用特性分析與比較

倪秋良+吳云剛

摘 要：該文主要介紹了冶金起重機(jī)中的關(guān)鍵部件--卷筒聯(lián)軸器，舉出了目前比較常用的幾種卷筒聯(lián)軸器型式，并根據(jù)其不同的特點(diǎn)進(jìn)行了比較，著重闡明了各種卷筒聯(lián)軸器的調(diào)整、維護(hù)方法。

關(guān)鍵詞：卷筒聯(lián)軸器 ?冶金起重機(jī) ?調(diào)整 ?維護(hù)

中圖分類號：TH218 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0088-04

1 概述

在起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的傳動系統(tǒng)中，起升卷筒與減速器低速軸之間的聯(lián)接是一個比較關(guān)鍵的部位。過去（20世紀(jì)80年代以前）比較常用的連接方式為帶齒輪連接盤或開式齒輪連接（見圖1a、圖1b）。

20世紀(jì)80年代改革開放后，隨著我國工業(yè)技術(shù)水平的提高，生產(chǎn)規(guī)模和效率的日益提升。原有的卷筒連接方式滿足不了現(xiàn)代的工業(yè)條件。比如帶齒輪連接盤型式，其承受徑向載荷的軸由于其結(jié)構(gòu)尺寸受到限制，設(shè)計壽命滿足不了使用要求，而開式齒輪則因?yàn)橛旋X輪脫嚙的因素，其安全性存在隱患。

通過引進(jìn)消化吸收國外的先進(jìn)技術(shù)。尤其是在冶金行業(yè)，冶金起重機(jī)的卷筒連接方式有了較大的變化。采用了專用的卷筒聯(lián)軸器。

目前我國冶金起重機(jī)卷筒用聯(lián)軸器比較常用的主要有三種，即WJ系列卷筒用球面滾子聯(lián)軸器（以下簡稱“球面滾子聯(lián)軸器”），WZL型球鉸卷筒聯(lián)軸器（以下簡稱“球鉸聯(lián)軸器”）和DC系列卷筒用鼓形齒式聯(lián)軸器（以下簡稱“鼓形齒式聯(lián)軸器”）。

需要說明的是WZL型球鉸卷筒聯(lián)軸器和DC系列卷筒用鼓形齒式聯(lián)軸器為我國自主研發(fā)的卷筒聯(lián)軸器產(chǎn)品。

三種卷筒聯(lián)軸器的共同點(diǎn)是，作為一個獨(dú)立傳動部件，通過連接法蘭與卷筒連接，聯(lián)軸器的內(nèi)套則是直接套裝在減速器的低速軸上，通過花鍵或平鍵傳遞扭矩和承受起升載荷。

WJ系列卷筒用球面滾子聯(lián)軸器的型式和技術(shù)要求已作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 7009-2007《卷筒用球面滾子聯(lián)軸器》，其他兩種聯(lián)軸器目前未有標(biāo)準(zhǔn)，在外形聯(lián)接尺寸以及技術(shù)要求上符合上述標(biāo)準(zhǔn)。

三種卷筒用聯(lián)軸器與減速器的標(biāo)準(zhǔn)配置均為：JB/T 8905.1～4-1999 《起重機(jī)用三支點(diǎn)減速器》或JB/T 10816～10816-2007《起重機(jī)用底座式硬齒面減速器》。配置其他類型減速器均需要特殊訂購。

三種卷筒用聯(lián)軸器的截面如圖2a、b、c所示。

2 卷筒聯(lián)軸器的工作原理

2.1 球面滾子聯(lián)軸器

沿圓周分布的球面滾子分別嵌入聯(lián)軸器外套的內(nèi)圓和內(nèi)套的外圓之間的圓柱形齒孔內(nèi)，傳遞轉(zhuǎn)矩并承受徑向載荷，由于滾子的球面形狀，兼起調(diào)心軸承的作用以補(bǔ)償一定的角位移。

2.2 球鉸聯(lián)軸器

聯(lián)軸器的外套和內(nèi)套之間的結(jié)合面為完整球面，內(nèi)外套結(jié)合球面之間設(shè)置了兩個承受剪切力的特殊鍵用于傳遞扭矩。

此鍵嵌入外套的部分為矩形，嵌入內(nèi)套的部分為圓柱形。其特點(diǎn)是在傳遞扭矩的同時，可以容忍內(nèi)外套有一定量的角度位移。

2.3 鼓形齒式聯(lián)軸器

通過內(nèi)外齒輪副傳遞扭矩，在齒圈的邊上設(shè)置了球面形狀的接觸面，用以承受徑向載荷。

3 卷筒聯(lián)軸器使用特性

3.1 軸線補(bǔ)償

由于在實(shí)際應(yīng)用中，減速器低速軸的軸線與卷筒軸線不可避免軸線偏角誤差。因此，因此卷筒聯(lián)軸器都對軸線偏角誤差具有一定程度的容忍度，上述三種卷筒聯(lián)軸器由于其各自的結(jié)構(gòu)不同，允許的軸線偏角誤差是不一樣的。

（1）球面滾子聯(lián)軸器，當(dāng)軸線偏斜時，球面滾子在凹槽中的位置不穩(wěn)定，會引起噪音和磨損，因此該種聯(lián)軸器所允許的軸線最大偏角為：1.5 °。

（2）球鉸聯(lián)軸器，由于這種聯(lián)軸器類似于萬向軸原理，當(dāng)軸線偏斜時，由特殊鍵進(jìn)行角度補(bǔ)償，理論上聯(lián)軸器內(nèi)部零件受力情況變動較小，只是滑移量增大，傳動效率降低，因此該種聯(lián)軸器所允許的軸線最大偏角為：3 °。

（3）鼓形齒式聯(lián)軸器，由于徑向定位于內(nèi)齒輪副有一定的距離，當(dāng)軸線偏斜時，齒輪副的嚙合間隙受到影響，所允許的軸線偏斜量以齒輪副的間隙為限，因此該種聯(lián)軸器所允許的軸線最大偏角為：0.5 °。

因此看出三種型式的卷筒聯(lián)軸器中，球鉸聯(lián)軸器對起重機(jī)安裝精度要求最低。

鑒于上述的情況，建議在卷筒轉(zhuǎn)速較高的場合，優(yōu)先采用球面滾子聯(lián)軸器為宜。在卷筒轉(zhuǎn)速較低而尺寸較長的情況下采用球鉸聯(lián)軸器為宜，卷筒長度較短的條件，則選用鼓形齒式聯(lián)軸器。

3.2 工作噪音

（1）球面滾子聯(lián)軸器，由于沿圓周分布著30～40個球面滾子，在旋轉(zhuǎn)過程中，因滾子的位置變化而產(chǎn)生噪音較大，尤其磨損后的聲音更大。

（2）球鉸聯(lián)軸器，由于主要靠球鉸面承受徑向載荷，且球鉸的尺寸較大，單位接觸壓力較低，主要是特殊鍵磨損后會有噪音。

（3）鼓形齒式聯(lián)軸器，由于主要靠球面承受徑向載荷，且球面的尺寸較大，單位接觸壓力較低，且在低速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下齒輪副即使有間隙也不會產(chǎn)生大的噪音。

因此看出三種型式的卷筒聯(lián)軸器中，鼓形齒式聯(lián)軸器的噪音最小。

3.3 失效特征

（1）球面滾子聯(lián)軸器，主要是聯(lián)軸器內(nèi)外套的凹槽磨損，當(dāng)磨損達(dá)到一定程度后，內(nèi)外套直接接觸了，導(dǎo)致聯(lián)軸器失效。

（2）球鉸聯(lián)軸器，主要是聯(lián)軸器外套的鍵槽側(cè)面和特殊鍵的接觸面的磨損，當(dāng)磨損達(dá)到一定程度后，導(dǎo)致特殊鍵斷裂為失效。

（3）鼓形齒式聯(lián)軸器，主要是齒輪副的和徑向定位球面的磨損，顯然斷齒是其的主要失效現(xiàn)象。

3.4 維護(hù)

聯(lián)軸器的維護(hù)要點(diǎn)主要是保證潤滑，因此定時對聯(lián)軸器進(jìn)行注油是必要的，卷筒聯(lián)軸器一般都采用油脂潤滑，以上三種卷筒聯(lián)軸器，從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上看出，需要保證潤滑的部位無非兩種部位，一是傳遞扭矩的部位，二是承受徑向載荷的部位。endprint

（1）球面滾子聯(lián)軸器傳遞扭矩和承受徑向載荷的就是沿圓周分布的球面滾子，因此要求每個球面滾子都應(yīng)獲得較好的潤滑條件。而注油孔是不可能對應(yīng)于每個滾子的，因此潤滑油通道的設(shè)計比較重要。也即該種聯(lián)軸器的潤滑條件比較差。

（2）球鉸聯(lián)軸器，靠特殊鍵傳遞扭矩，靠球面承受徑向載荷。特殊鍵的潤滑比較重要，但是特殊鍵的數(shù)量僅為兩個，因此注油孔的位置對應(yīng)特殊鍵部位即可，然而球面也不能缺油，因?yàn)榍蛎娴慕佑|面較大，一旦缺油，將引起較大的摩擦阻尼，使聯(lián)軸器的工作效率大大降低。而聯(lián)軸器球鉸面存油條件較差，因此該種聯(lián)軸器的潤滑條件也不是很理想的。

（3）鼓形齒式聯(lián)軸器，靠齒輪副傳遞扭矩，靠球面承受徑向載荷。因此潤滑的主要部位是球面接觸的部位，而聯(lián)軸器外套的接觸面實(shí)際上是圓柱面（僅內(nèi)套的接觸面為球面），因此是線接觸，接觸面之間可以存油，因此該種聯(lián)軸器的潤滑條件比較理想。

3.5 安全性

首先，卷筒聯(lián)軸器是起重機(jī)的核心部件之一，其破壞的后果直接導(dǎo)致起重機(jī)嚴(yán)重的安全事故，因此各種類型的卷筒聯(lián)軸器，其設(shè)計都是嚴(yán)格遵守起重機(jī)的技術(shù)和安全規(guī)范。在起重機(jī)安裝要求中卷筒軸線與減速器低速軸的軸向偏差都有著嚴(yán)格的要求。因此在聯(lián)軸器的設(shè)計、選用、制造質(zhì)量和安裝精度得到保證的條件下，都有較高的安全系數(shù)。在運(yùn)行過程中，只要保證聯(lián)軸器的潤滑，都可以獲得較長的使用壽命。

而起重機(jī)部件的故障遇見性比較重要，該部件在發(fā)生嚴(yán)重失效前，應(yīng)有比較明顯的異?，F(xiàn)象，是操作和檢修人員能夠及時地發(fā)現(xiàn)。另外該部件應(yīng)有比較有效的措施以保證其安全性。

球面滾子聯(lián)軸器在實(shí)際運(yùn)行中，球面滾子將隨外套的偏擺產(chǎn)生滾擺運(yùn)動，當(dāng)擺角較大時，載荷的水平分力將有可能使球面滾子竄動，滾子端面碾壓軸向擋環(huán)，對軸向擋環(huán)產(chǎn)生很大的擠壓力，若此擠壓力足夠大就有可能是軸向限位失效，進(jìn)而導(dǎo)致端蓋螺栓松弛或斷裂，滾子在外套的擺動擠壓力作用小被擠出甚至脫落，聯(lián)接失效。

為了保證其安全性，軸向擋環(huán)的設(shè)計十分重要，建議采用嵌入式軸向擋環(huán)（見圖3），加大了原有的擋環(huán)尺寸并且使擋環(huán)與聯(lián)軸器的內(nèi)套結(jié)為一體，有效地防止球面滾子跌落，大大地提高了聯(lián)軸器的安全性，不建議采用端蓋進(jìn)行軸向定位的型式。

球面滾子聯(lián)軸器在過渡磨損時會發(fā)生較大的噪音。

球鉸聯(lián)軸器的特殊鍵（見圖4）是十分重要的零件，且數(shù)量只有兩件，一旦一個特殊鍵斷裂，另一個就要承受全部的扭矩，因此特殊鍵本身的設(shè)計應(yīng)該考慮到這種情況。即單件承受全載荷。

特殊鍵的材料、熱處理加工都有嚴(yán)格的要求，因?yàn)椴捎昧烁邚?qiáng)度合金鋼材料，其裂紋敏感性較高，因此在使用中需要特別關(guān)注特殊鍵的情況，然而特殊鍵位置在聯(lián)軸器內(nèi)部，檢測比較困難。而除了保證特殊鍵的完好之外，目前還沒有別的提高該種聯(lián)軸器安全性的有效方法。

球鉸聯(lián)軸器由于其內(nèi)部零件之間都是滑動摩擦，因此在過渡磨損時或缺油時會產(chǎn)生很大的阻尼，導(dǎo)致傳動效率降低。

鼓形齒式聯(lián)軸器的失效形式為斷齒或者球形承載面磨損，除非全部齒剃光。一般情況斷裂的一兩個齒，即被操作人員發(fā)現(xiàn)。因此該種聯(lián)軸器的安全性相對前兩種較高。

鼓形齒式聯(lián)軸器在發(fā)生故障時會有較大的異常響聲。

3.6 卷筒聯(lián)軸器的安裝特點(diǎn)

由于各種聯(lián)軸器對軸線偏差的敏感性有異，因此在安裝起升機(jī)構(gòu)卷筒是首先應(yīng)了解所配置的卷筒聯(lián)軸器類型，并嚴(yán)格按照相應(yīng)的技術(shù)要求進(jìn)行裝配和調(diào)整。

球面滾子聯(lián)軸器和鼓形齒式聯(lián)軸器本身有軸向間隙（即僅徑向定位，軸向浮動），不能承受軸向載荷，因此卷筒的軸向定位點(diǎn)位于卷筒尾部的支座處，卷筒尾軸的軸承需要進(jìn)行軸向定位以承受軸向載荷。

球鉸聯(lián)軸器則是一個完整鉸點(diǎn)，既有徑向定位，又有軸向定位。因此配置了該種聯(lián)軸器的卷筒，其尾軸的軸承應(yīng)留有軸向游動的間隙，推薦位軸承兩端各留>3 mm間隙，軸承座內(nèi)孔建議采用G8配合。

此外由于球鉸聯(lián)軸器的軸向約束特點(diǎn)，卷筒運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的軸向附加載荷直接作用在聯(lián)軸器與減速器的低速軸上，因此聯(lián)軸器與減速器的連接情況需要引起關(guān)注。

4 結(jié)語

由以上的論述中可以看出各種卷筒聯(lián)軸器都有著其優(yōu)點(diǎn)的不足，在掌握其特點(diǎn)的情況下，合理使用和維護(hù)，都可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。以上三種卷筒聯(lián)軸器為目前起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)中使用比較常見的類型。相信隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，必定會有更加完善的型式出現(xiàn)。

在起重機(jī)技術(shù)規(guī)范中，無論配置了哪種形式的卷筒聯(lián)軸器，其安裝精度的技術(shù)要求是一致。卷筒軸線偏斜量越小，聯(lián)軸器使用效率和壽命越長。

參考文獻(xiàn)

[1] 起重機(jī)設(shè)計手冊（機(jī)械版）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1980.

[2] 楊長骙.起重機(jī)械[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1981.

[3] GB/T 3811-2008起重機(jī)設(shè)計規(guī)范[S].

[4] JB/T 7009-2007卷筒用球面滾子聯(lián)軸器[S].

[5] ZWL型卷筒聯(lián)軸器樣本（樂清市三豐傳動有限公司）.

[6] DC系列卷筒聯(lián)軸器樣本（寧波偉隆傳動機(jī)械有限公司）.endprint

（1）球面滾子聯(lián)軸器傳遞扭矩和承受徑向載荷的就是沿圓周分布的球面滾子，因此要求每個球面滾子都應(yīng)獲得較好的潤滑條件。而注油孔是不可能對應(yīng)于每個滾子的，因此潤滑油通道的設(shè)計比較重要。也即該種聯(lián)軸器的潤滑條件比較差。

（2）球鉸聯(lián)軸器，靠特殊鍵傳遞扭矩，靠球面承受徑向載荷。特殊鍵的潤滑比較重要，但是特殊鍵的數(shù)量僅為兩個，因此注油孔的位置對應(yīng)特殊鍵部位即可，然而球面也不能缺油，因?yàn)榍蛎娴慕佑|面較大，一旦缺油，將引起較大的摩擦阻尼，使聯(lián)軸器的工作效率大大降低。而聯(lián)軸器球鉸面存油條件較差，因此該種聯(lián)軸器的潤滑條件也不是很理想的。

（3）鼓形齒式聯(lián)軸器，靠齒輪副傳遞扭矩，靠球面承受徑向載荷。因此潤滑的主要部位是球面接觸的部位，而聯(lián)軸器外套的接觸面實(shí)際上是圓柱面（僅內(nèi)套的接觸面為球面），因此是線接觸，接觸面之間可以存油，因此該種聯(lián)軸器的潤滑條件比較理想。

3.5 安全性

首先，卷筒聯(lián)軸器是起重機(jī)的核心部件之一，其破壞的后果直接導(dǎo)致起重機(jī)嚴(yán)重的安全事故，因此各種類型的卷筒聯(lián)軸器，其設(shè)計都是嚴(yán)格遵守起重機(jī)的技術(shù)和安全規(guī)范。在起重機(jī)安裝要求中卷筒軸線與減速器低速軸的軸向偏差都有著嚴(yán)格的要求。因此在聯(lián)軸器的設(shè)計、選用、制造質(zhì)量和安裝精度得到保證的條件下，都有較高的安全系數(shù)。在運(yùn)行過程中，只要保證聯(lián)軸器的潤滑，都可以獲得較長的使用壽命。

而起重機(jī)部件的故障遇見性比較重要，該部件在發(fā)生嚴(yán)重失效前，應(yīng)有比較明顯的異?，F(xiàn)象，是操作和檢修人員能夠及時地發(fā)現(xiàn)。另外該部件應(yīng)有比較有效的措施以保證其安全性。

球面滾子聯(lián)軸器在實(shí)際運(yùn)行中，球面滾子將隨外套的偏擺產(chǎn)生滾擺運(yùn)動，當(dāng)擺角較大時，載荷的水平分力將有可能使球面滾子竄動，滾子端面碾壓軸向擋環(huán)，對軸向擋環(huán)產(chǎn)生很大的擠壓力，若此擠壓力足夠大就有可能是軸向限位失效，進(jìn)而導(dǎo)致端蓋螺栓松弛或斷裂，滾子在外套的擺動擠壓力作用小被擠出甚至脫落，聯(lián)接失效。

為了保證其安全性，軸向擋環(huán)的設(shè)計十分重要，建議采用嵌入式軸向擋環(huán)（見圖3），加大了原有的擋環(huán)尺寸并且使擋環(huán)與聯(lián)軸器的內(nèi)套結(jié)為一體，有效地防止球面滾子跌落，大大地提高了聯(lián)軸器的安全性，不建議采用端蓋進(jìn)行軸向定位的型式。

球面滾子聯(lián)軸器在過渡磨損時會發(fā)生較大的噪音。

球鉸聯(lián)軸器的特殊鍵（見圖4）是十分重要的零件，且數(shù)量只有兩件，一旦一個特殊鍵斷裂，另一個就要承受全部的扭矩，因此特殊鍵本身的設(shè)計應(yīng)該考慮到這種情況。即單件承受全載荷。

特殊鍵的材料、熱處理加工都有嚴(yán)格的要求，因?yàn)椴捎昧烁邚?qiáng)度合金鋼材料，其裂紋敏感性較高，因此在使用中需要特別關(guān)注特殊鍵的情況，然而特殊鍵位置在聯(lián)軸器內(nèi)部，檢測比較困難。而除了保證特殊鍵的完好之外，目前還沒有別的提高該種聯(lián)軸器安全性的有效方法。

球鉸聯(lián)軸器由于其內(nèi)部零件之間都是滑動摩擦，因此在過渡磨損時或缺油時會產(chǎn)生很大的阻尼，導(dǎo)致傳動效率降低。

鼓形齒式聯(lián)軸器的失效形式為斷齒或者球形承載面磨損，除非全部齒剃光。一般情況斷裂的一兩個齒，即被操作人員發(fā)現(xiàn)。因此該種聯(lián)軸器的安全性相對前兩種較高。

鼓形齒式聯(lián)軸器在發(fā)生故障時會有較大的異常響聲。

3.6 卷筒聯(lián)軸器的安裝特點(diǎn)

由于各種聯(lián)軸器對軸線偏差的敏感性有異，因此在安裝起升機(jī)構(gòu)卷筒是首先應(yīng)了解所配置的卷筒聯(lián)軸器類型，并嚴(yán)格按照相應(yīng)的技術(shù)要求進(jìn)行裝配和調(diào)整。

球面滾子聯(lián)軸器和鼓形齒式聯(lián)軸器本身有軸向間隙（即僅徑向定位，軸向浮動），不能承受軸向載荷，因此卷筒的軸向定位點(diǎn)位于卷筒尾部的支座處，卷筒尾軸的軸承需要進(jìn)行軸向定位以承受軸向載荷。

球鉸聯(lián)軸器則是一個完整鉸點(diǎn)，既有徑向定位，又有軸向定位。因此配置了該種聯(lián)軸器的卷筒，其尾軸的軸承應(yīng)留有軸向游動的間隙，推薦位軸承兩端各留>3 mm間隙，軸承座內(nèi)孔建議采用G8配合。

此外由于球鉸聯(lián)軸器的軸向約束特點(diǎn)，卷筒運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的軸向附加載荷直接作用在聯(lián)軸器與減速器的低速軸上，因此聯(lián)軸器與減速器的連接情況需要引起關(guān)注。

4 結(jié)語

由以上的論述中可以看出各種卷筒聯(lián)軸器都有著其優(yōu)點(diǎn)的不足，在掌握其特點(diǎn)的情況下，合理使用和維護(hù)，都可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。以上三種卷筒聯(lián)軸器為目前起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)中使用比較常見的類型。相信隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，必定會有更加完善的型式出現(xiàn)。

在起重機(jī)技術(shù)規(guī)范中，無論配置了哪種形式的卷筒聯(lián)軸器，其安裝精度的技術(shù)要求是一致。卷筒軸線偏斜量越小，聯(lián)軸器使用效率和壽命越長。

參考文獻(xiàn)

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[5] ZWL型卷筒聯(lián)軸器樣本（樂清市三豐傳動有限公司）.

[6] DC系列卷筒聯(lián)軸器樣本（寧波偉隆傳動機(jī)械有限公司）.endprint

（1）球面滾子聯(lián)軸器傳遞扭矩和承受徑向載荷的就是沿圓周分布的球面滾子，因此要求每個球面滾子都應(yīng)獲得較好的潤滑條件。而注油孔是不可能對應(yīng)于每個滾子的，因此潤滑油通道的設(shè)計比較重要。也即該種聯(lián)軸器的潤滑條件比較差。

（2）球鉸聯(lián)軸器，靠特殊鍵傳遞扭矩，靠球面承受徑向載荷。特殊鍵的潤滑比較重要，但是特殊鍵的數(shù)量僅為兩個，因此注油孔的位置對應(yīng)特殊鍵部位即可，然而球面也不能缺油，因?yàn)榍蛎娴慕佑|面較大，一旦缺油，將引起較大的摩擦阻尼，使聯(lián)軸器的工作效率大大降低。而聯(lián)軸器球鉸面存油條件較差，因此該種聯(lián)軸器的潤滑條件也不是很理想的。

（3）鼓形齒式聯(lián)軸器，靠齒輪副傳遞扭矩，靠球面承受徑向載荷。因此潤滑的主要部位是球面接觸的部位，而聯(lián)軸器外套的接觸面實(shí)際上是圓柱面（僅內(nèi)套的接觸面為球面），因此是線接觸，接觸面之間可以存油，因此該種聯(lián)軸器的潤滑條件比較理想。

3.5 安全性

首先，卷筒聯(lián)軸器是起重機(jī)的核心部件之一，其破壞的后果直接導(dǎo)致起重機(jī)嚴(yán)重的安全事故，因此各種類型的卷筒聯(lián)軸器，其設(shè)計都是嚴(yán)格遵守起重機(jī)的技術(shù)和安全規(guī)范。在起重機(jī)安裝要求中卷筒軸線與減速器低速軸的軸向偏差都有著嚴(yán)格的要求。因此在聯(lián)軸器的設(shè)計、選用、制造質(zhì)量和安裝精度得到保證的條件下，都有較高的安全系數(shù)。在運(yùn)行過程中，只要保證聯(lián)軸器的潤滑，都可以獲得較長的使用壽命。

而起重機(jī)部件的故障遇見性比較重要，該部件在發(fā)生嚴(yán)重失效前，應(yīng)有比較明顯的異?，F(xiàn)象，是操作和檢修人員能夠及時地發(fā)現(xiàn)。另外該部件應(yīng)有比較有效的措施以保證其安全性。

球面滾子聯(lián)軸器在實(shí)際運(yùn)行中，球面滾子將隨外套的偏擺產(chǎn)生滾擺運(yùn)動，當(dāng)擺角較大時，載荷的水平分力將有可能使球面滾子竄動，滾子端面碾壓軸向擋環(huán)，對軸向擋環(huán)產(chǎn)生很大的擠壓力，若此擠壓力足夠大就有可能是軸向限位失效，進(jìn)而導(dǎo)致端蓋螺栓松弛或斷裂，滾子在外套的擺動擠壓力作用小被擠出甚至脫落，聯(lián)接失效。

為了保證其安全性，軸向擋環(huán)的設(shè)計十分重要，建議采用嵌入式軸向擋環(huán)（見圖3），加大了原有的擋環(huán)尺寸并且使擋環(huán)與聯(lián)軸器的內(nèi)套結(jié)為一體，有效地防止球面滾子跌落，大大地提高了聯(lián)軸器的安全性，不建議采用端蓋進(jìn)行軸向定位的型式。

球面滾子聯(lián)軸器在過渡磨損時會發(fā)生較大的噪音。

球鉸聯(lián)軸器的特殊鍵（見圖4）是十分重要的零件，且數(shù)量只有兩件，一旦一個特殊鍵斷裂，另一個就要承受全部的扭矩，因此特殊鍵本身的設(shè)計應(yīng)該考慮到這種情況。即單件承受全載荷。

特殊鍵的材料、熱處理加工都有嚴(yán)格的要求，因?yàn)椴捎昧烁邚?qiáng)度合金鋼材料，其裂紋敏感性較高，因此在使用中需要特別關(guān)注特殊鍵的情況，然而特殊鍵位置在聯(lián)軸器內(nèi)部，檢測比較困難。而除了保證特殊鍵的完好之外，目前還沒有別的提高該種聯(lián)軸器安全性的有效方法。

球鉸聯(lián)軸器由于其內(nèi)部零件之間都是滑動摩擦，因此在過渡磨損時或缺油時會產(chǎn)生很大的阻尼，導(dǎo)致傳動效率降低。

鼓形齒式聯(lián)軸器的失效形式為斷齒或者球形承載面磨損，除非全部齒剃光。一般情況斷裂的一兩個齒，即被操作人員發(fā)現(xiàn)。因此該種聯(lián)軸器的安全性相對前兩種較高。

鼓形齒式聯(lián)軸器在發(fā)生故障時會有較大的異常響聲。

3.6 卷筒聯(lián)軸器的安裝特點(diǎn)

由于各種聯(lián)軸器對軸線偏差的敏感性有異，因此在安裝起升機(jī)構(gòu)卷筒是首先應(yīng)了解所配置的卷筒聯(lián)軸器類型，并嚴(yán)格按照相應(yīng)的技術(shù)要求進(jìn)行裝配和調(diào)整。

球面滾子聯(lián)軸器和鼓形齒式聯(lián)軸器本身有軸向間隙（即僅徑向定位，軸向浮動），不能承受軸向載荷，因此卷筒的軸向定位點(diǎn)位于卷筒尾部的支座處，卷筒尾軸的軸承需要進(jìn)行軸向定位以承受軸向載荷。

球鉸聯(lián)軸器則是一個完整鉸點(diǎn)，既有徑向定位，又有軸向定位。因此配置了該種聯(lián)軸器的卷筒，其尾軸的軸承應(yīng)留有軸向游動的間隙，推薦位軸承兩端各留>3 mm間隙，軸承座內(nèi)孔建議采用G8配合。

此外由于球鉸聯(lián)軸器的軸向約束特點(diǎn)，卷筒運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的軸向附加載荷直接作用在聯(lián)軸器與減速器的低速軸上，因此聯(lián)軸器與減速器的連接情況需要引起關(guān)注。

4 結(jié)語

由以上的論述中可以看出各種卷筒聯(lián)軸器都有著其優(yōu)點(diǎn)的不足，在掌握其特點(diǎn)的情況下，合理使用和維護(hù)，都可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。以上三種卷筒聯(lián)軸器為目前起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)中使用比較常見的類型。相信隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，必定會有更加完善的型式出現(xiàn)。

在起重機(jī)技術(shù)規(guī)范中，無論配置了哪種形式的卷筒聯(lián)軸器，其安裝精度的技術(shù)要求是一致。卷筒軸線偏斜量越小，聯(lián)軸器使用效率和壽命越長。

參考文獻(xiàn)

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