焦化廠液力偶合器故障分析

摘 要：文章針對大連液力機械有限公司生產(chǎn)的YOGC450B型液力偶合器，詳細地介紹了液力偶合器故障的種類及預防措施，為提高液力偶合器運行的可靠性提供了借鑒經(jīng)驗。文章介紹較為詳細，從液力偶合器的結(jié)構(gòu)和工作原理開始分析，并具體分析了故障成因，以供參考。

關(guān)鍵詞：液力偶合器；漏油；噪聲；振動

1 概述

本鋼板材股份有限公司焦化廠煤氣凈化三車間承擔著全分廠廠區(qū)焦爐煤氣的收集、儲存、凈化和輸送，車間目前有三臺YOGC450B型液力偶合器安裝于煤氣鼓風機系統(tǒng)中并負責輸送煤氣。YOTGC調(diào)速型液力偶合器是安裝在電機和加速機之間的一種液力傳動部件，它在電機恒定轉(zhuǎn)速的驅(qū)動下，通過控制勺管連桿機構(gòu)，對其輸出轉(zhuǎn)速進行無級調(diào)節(jié)再由加速機增速后傳遞給鼓風機進行工作，并使電機的功率通過液力偶合器內(nèi)部液壓油的循環(huán)工作，平穩(wěn)而無沖擊地傳遞給加速機和鼓風機。

2 液力偶合器的結(jié)構(gòu)

我廠的YOGC450B型液力偶合器的主要部件構(gòu)成如下。

（1）供油組件：吸油管、輸入端供油泵（油泵齒輪副材質(zhì)45#）、輸入軸承支座。輸入端供油泵采用單齒差、內(nèi)嚙合擺線轉(zhuǎn)子泵，安裝于偶合器輸入軸的泵殼內(nèi)，通過輸入軸和泵軸間的齒輪副驅(qū)動進行工作。

（2）旋轉(zhuǎn)組件：泵輪、渦輪、背殼、外殼、輸出軸、輸入軸。旋轉(zhuǎn)組件是液力偶合器的核心部件，其中渦輪和泵輪均布一定數(shù)量的徑向葉片。

（3）調(diào)速控制裝置：電動執(zhí)行器（含電動操作器）、勺管連桿機構(gòu)。

（4）排油組件：輸出軸承支座、勺管、排油器。

（5）箱體

（6）儀表系統(tǒng)：轉(zhuǎn)速儀、出口油壓表、偶合器進出口油溫表。

（7）濾油器

（8）輔助潤滑油泵

（9）加熱器

（10）油標

3 液力偶合器的工作原理

3.1 工作原理

YOTGC450B型液力偶合器是以液壓油為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器，其泵輪和渦輪組成一個可使液壓油循環(huán)流動的工作腔。當電機從輸入軸將轉(zhuǎn)矩傳遞到偶合器輸入軸，偶合器輸入軸驅(qū)動泵輪工作腔中的液壓油沿泵輪的葉片通過泵輪和渦輪間的空隙流道渦輪，液壓油沖擊渦輪葉片驅(qū)動渦輪，從而使輸入軸的機械能通過液壓油的傳遞轉(zhuǎn)換到輸出軸的機械能，液壓油又經(jīng)渦輪流道回到泵輪，準備接下來的循環(huán)，從而把電機的機械能柔性地傳遞給后部的加速機。

3.2 調(diào)速原理

TOYGC450型液力偶合器在運轉(zhuǎn)時，輸入端供油泵將液壓油從液力偶合器油箱里吸出，經(jīng)換熱器冷卻后送至殼體內(nèi)的進油室，經(jīng)由泵輪入油口流入工作腔。同時，工作腔中的液壓油從泵輪回油孔流入外殼（勺管室），形成一個旋轉(zhuǎn)油環(huán)，由此通過液力偶合器的調(diào)速控制裝置改變勺管徑向伸縮量來改變外殼中油環(huán)的高度，即改變工作腔中的油量，實現(xiàn)對輸出轉(zhuǎn)速的無級調(diào)節(jié)，勺管排出的油則通過排油器流回油箱。

4 液力偶合器常見故障及原因分析

4.1 液力偶合器在運行時漏油的原因分析及處理

偶合器輸入軸端密封形式為骨架密封（型號75×100×12），骨架密封在安裝時易產(chǎn)生劃痕或運轉(zhuǎn)中密封產(chǎn)生失效，此類問題在檢修時更換密封即可。

（1）密封處軸面有劃痕，將軸面劃痕磨光。

（2）軸端漏油，彈性聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)引起真空效應(yīng)將油吸出，吊罩將聯(lián)軸器與端面隔開。

（3）偶合器兩端軸承盒擋墻漏油，更換密封墊并緊固螺栓。

4.2 液力偶合器在運行時噪聲過大的原因分析及處理

（1）齒輪噪聲。偶合器供油泵運轉(zhuǎn)為齒輪傳動，齒輪長期運轉(zhuǎn)發(fā)生齒面磨損、折斷等失效導致齒輪嚙合不良。檢修時更換安裝在輸入軸上的主、從動齒輪可消除噪聲。

（2）軸承損壞。我車間偶合器安裝軸承四套，型號分別為6216、NU216、6021、6314。軸承長期運轉(zhuǎn)會發(fā)生軸承保持架斷裂、滾動體破碎導致偶合器運轉(zhuǎn)出現(xiàn)噪聲，檢修時對軸承進行更換。

4.3 液力偶合器在運行時振動大的原因分析及處理

液力偶合器在運轉(zhuǎn)過程中會發(fā)生振動大的現(xiàn)象，根據(jù)我車間故障檢修案例總結(jié)其形成原因如下。

（1）電機與偶合器安裝不同心。對聯(lián)軸器重新找正。

（2）軸承損壞，更換軸承。

（3）基礎(chǔ)剛度不夠或地腳螺栓松動，重新加固基礎(chǔ)，帶緊螺栓。

（4）風機葉輪磨損，葉輪表面附著焦油、奈等雜質(zhì)造成轉(zhuǎn)動不平衡而引起偶合器振動，通過動平衡校正可消除。

4.4 液力偶合器過熱的原因分析及處理

（1）偶合器箱體內(nèi)液壓油過多或過少引起偶合器溫度升高：箱

體存油過少，循環(huán)后的液壓油還沒來得及充分冷卻就投入下一次循環(huán)，影響液壓油散熱；箱體存油過多會使旋轉(zhuǎn)組件在轉(zhuǎn)動時與液壓油摩擦而產(chǎn)生大量熱量，通過調(diào)節(jié)油量可避免油溫升高。

（2）我車間每臺液力偶合器配備有兩臺換熱面積為60m2的板

式冷卻器，箱體內(nèi)的液壓油在每次循環(huán)后通過板式換熱器與冷卻水進行換熱以達到為液壓油降溫的目的。板式換熱器堵塞、結(jié)垢、冷卻水量不夠會造成偶合器發(fā)生過熱現(xiàn)象，車間每年春季在氣溫回暖前會對所有板式換熱器進行沖洗、除垢處理、在平時嚴格控制冷卻水來水溫度以保證換熱效果來解決這一問題。

5 結(jié)束語

通過對YOTGC450B型液力偶合器故障分析，可將液力偶合器出現(xiàn)故障的原因大致分為檢修質(zhì)量不佳或零件損壞兩類，要確保液力偶合器安全穩(wěn)定運行，需做好以下幾點。

（1）嚴格按照廠家的使用說明書規(guī)范檢修操作，避免因檢修質(zhì)量原因造成設(shè)備損壞。

（2）做好備品備件的采購工作，確保采購備件的尺寸、材質(zhì)等參數(shù)與原廠備件一致。

（3）提高生產(chǎn)工人的操作水平，避免由于生產(chǎn)工作調(diào)節(jié)中誤操作損壞設(shè)備。在設(shè)備日常運轉(zhuǎn)中嚴格監(jiān)視中控室計算機顯示的設(shè)備運行參數(shù)，當溫度、振動發(fā)生異常時及時倒換備用設(shè)備，避免設(shè)備進一步損壞，第一時間對設(shè)備進行檢修。