大型液力耦合器專用工具優(yōu)化改進(jìn)

高寧

摘要：液力耦合器是利用液體的動(dòng)能而進(jìn)行能量傳遞的一種液力傳動(dòng)裝置，它以液體油作為工作介質(zhì)，通過(guò)泵輪和渦輪將機(jī)械能和液體的動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，從而連接原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)械實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。它是一種柔性的傳動(dòng)裝置，與普通的機(jī)械傳動(dòng)裝置相比，具有很多獨(dú)特之處：能消除沖擊和振動(dòng)；輸出轉(zhuǎn)速低于輸入轉(zhuǎn)速，兩軸的轉(zhuǎn)速差隨載荷的增大而增加；過(guò)載保護(hù)性能和起動(dòng)性能好，載荷過(guò)大而停轉(zhuǎn)時(shí)輸入軸仍可轉(zhuǎn)動(dòng)，不致造成動(dòng)力機(jī)的損壞；當(dāng)載荷減小時(shí)，輸出軸轉(zhuǎn)速增加直到接近于輸入軸的轉(zhuǎn)速，使傳遞扭矩趨于零。隨著液力耦合器的長(zhǎng)時(shí)間使用，故障率逐漸增高，需要對(duì)液力耦合器進(jìn)行檢修，但是我公司配套的液力耦合器檢修專用工具，功能單一，只能單純拆卸，無(wú)法實(shí)現(xiàn)液力耦合器的安裝，本文主要針對(duì)現(xiàn)有專用工具進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)對(duì)液力耦合器的安裝功能。

關(guān)鍵詞：液力耦合器；專用工具；功能優(yōu)化

目前，公司輸煤系統(tǒng)共計(jì)輸煤皮帶20條，各輸煤皮帶均通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)液力耦合器經(jīng)減速機(jī)減速后帶動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，每年電機(jī)都要進(jìn)行定期檢修，均需機(jī)務(wù)部門拆卸液力耦合器配合，同時(shí)由于皮帶處于長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)，液力耦合器內(nèi)骨架油封容易磨損老化，需要拆卸液力耦合器進(jìn)行檢修，目前拆裝液力耦合器的專用工具在使用過(guò)程中，絲桿在受力后容易變形彎曲，無(wú)法繼續(xù)使用，同時(shí)在安裝液力耦合器過(guò)程中，沒(méi)有專用的安裝工具，均需人工敲擊安裝，極易對(duì)液力耦合器軸套和主軸產(chǎn)生損傷，長(zhǎng)期如此，會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備健康水平。為保障設(shè)備健康水平，提高設(shè)備檢修的效率，保證檢修質(zhì)量及保護(hù)液力耦合器，同時(shí)縮短設(shè)備的檢修工期，提高皮帶運(yùn)行的穩(wěn)定性，經(jīng)過(guò)實(shí)際研究分析，決定對(duì)液力耦合器專用工具進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新。

1 液力耦合器專用工具概述

公司液力耦合器專用工具有手動(dòng)泵、液壓缸、高壓軟管、螺桿、軸套等組成，功能單一，只能通過(guò)拉馬與螺桿、軸套配合，通過(guò)液力耦合器主軸拆卸孔將液力耦合器拆卸下來(lái)，但是對(duì)于大型液力耦合器，在進(jìn)行拆卸維護(hù)時(shí)，無(wú)法保證安全快速的進(jìn)行安裝。

2 液力耦合器專用工具存在的問(wèn)題

由于公司輸煤系統(tǒng)液力耦合器共計(jì)24臺(tái)，首先每年由于液力耦合器密封老化、軸承損壞等原因，需要拆卸檢修的工作不少于五次，其次，每年公司安排兩次設(shè)備檢修的機(jī)會(huì)，單純配合電氣維護(hù)部需要拆卸液力耦合器也不少于十次，檢修任務(wù)重，工作量大，原有液力耦合器專用工具功能單一，無(wú)法對(duì)液力耦合器進(jìn)行安裝，只能單一拆卸。安裝過(guò)程中，只能靠人力敲擊安裝，無(wú)法保證安裝過(guò)程中對(duì)液力耦合器的保護(hù)，公司大部分液力耦合器為YOXIIZ560/650型小型液力耦合器，安裝時(shí)無(wú)專用工具也可安裝進(jìn)去，但是遇到碎煤機(jī)處大型液力耦合器（YOX1150）檢修工作時(shí)，安裝過(guò)程將極其艱難，單純靠人力敲擊或使用千斤頂?shù)劝惭b，將嚴(yán)重影響檢修工期，也無(wú)法保證在安裝過(guò)程中，中心是否與主軸一直，很有可能出現(xiàn)主軸磨損，液力耦合器損壞等故障，同時(shí)造成人力資源浪費(fèi)。

因此，為提高檢修工作效率，保證檢修工作質(zhì)量，繼續(xù)對(duì)液力耦合器專用工具進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)專用工具的安裝功能。

3 液力耦合器專用工具優(yōu)化改進(jìn)實(shí)施方案

3.1 選取高強(qiáng)度和高韌性的材質(zhì)

為了提高絲桿受力的可靠性，增強(qiáng)絲桿自身的強(qiáng)度，選取強(qiáng)度和韌性好的材質(zhì)（45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)），加工制作新絲桿。

45號(hào)鋼的調(diào)質(zhì)介紹：

45號(hào)鋼是中碳結(jié)構(gòu)鋼，冷熱加工性能都不錯(cuò)，機(jī)械性能較好，且價(jià)格低、來(lái)源廣，所以應(yīng)用廣泛。它的最大弱點(diǎn)是淬透性低，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。

45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)件淬火后的硬度應(yīng)該達(dá)到HRC56～59，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就說(shuō)明工件未得到完全淬火，組織中可能出現(xiàn)索氏體甚至鐵素體組織，這種組織通過(guò)回火，仍然保留在基體中，達(dá)不到調(diào)質(zhì)的目的。

45號(hào)鋼淬火后的高溫回火，加熱溫度通常為560～600℃，硬度要求為HRC22～34。因?yàn)檎{(diào)質(zhì)的目的是得到綜合機(jī)械性能，所以硬度范圍比較寬。

3.2 絲桿及配件制作

根據(jù)不同液力耦合器的型號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量液力耦合器內(nèi)部孔距，制作與之配合的絲桿，加工絲桿外徑略小于液力耦合器孔距，制作T型套筒，同時(shí)制作液壓頂壓盤及與之配合鎖緊螺母，為后續(xù)液力耦合器安裝時(shí)做好準(zhǔn)備。

3.3 絲桿頭部改進(jìn)

測(cè)量根據(jù)液力耦合器內(nèi)絲加工的絲桿，制作與之配合的軸套，軸套外徑小于液力耦合器內(nèi)孔以保證安裝時(shí)液力耦合器通過(guò)軸套，測(cè)量主軸中心點(diǎn)，以此中心點(diǎn)為中心取四個(gè)點(diǎn)，固定好軸套滿焊，安裝時(shí)，將加工好的絲桿旋在軸套上，通過(guò)液壓拉馬作用力，經(jīng)T型軸套將液力耦合器頂入主軸端部。

4 改進(jìn)效果

本次液力耦合器專用工具創(chuàng)新改進(jìn)，通過(guò)實(shí)地測(cè)量，查閱大量資料，根據(jù)液力耦合器原理，結(jié)合力學(xué)原理、對(duì)專用工具分別從絲桿材質(zhì)（采用強(qiáng)度和韌性好的45號(hào)調(diào)制鋼）、配件結(jié)合（T型套筒、絲桿直徑與液力耦合器內(nèi)孔配合、鎖緊盤，鎖緊螺母等）、軸頭（選取外徑小于軸頭的軸套與加工完成絲桿頭部螺紋配合固定）等三方面進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，加工完成后，經(jīng)實(shí)際調(diào)試應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)液力耦合器專用工具，在安裝液力耦合器時(shí)，大大減輕了安裝工作強(qiáng)度，解決了液力耦合器安裝難的問(wèn)題，大大縮短了設(shè)備檢修工期，提高了檢修效率，同時(shí)很好的避免了對(duì)液力耦合器和主軸的損傷，切實(shí)達(dá)到了預(yù)期效果。

5 小結(jié)

本文改進(jìn)的液力耦合器專用工具，能夠很好的應(yīng)用于公司各型號(hào)的液力耦合器安裝工作中，但是均需前期對(duì)液力耦合器主軸進(jìn)行測(cè)量，焊接牢固的軸套與已有絲桿配套，其他公司有液力耦合器的機(jī)械設(shè)備也可借鑒我公司專用工具的使用方法，結(jié)合本公司的實(shí)際情況制作相應(yīng)的專用工具。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭文緯，吳克堅(jiān).機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，1997.

[2]楊家軍.機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000.

[3]鄒慧君.機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1994.

[4]聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第二卷.第三卷.第四卷.機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[5]朱龍根.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005.