液力耦合器液壓拆卸工具的應(yīng)用

賈光華，賈思然

(1.河北華電石家莊熱電有限公司，河北 石家莊 050041；2.河北中交遠洲工程試驗檢測有限公司，河北 石家莊 050000)

0 引言

我國應(yīng)用液力耦合器已有幾十年的歷史，已廣泛應(yīng)用于礦山、電力、交通、化工、石油、建材等行業(yè)。液力耦合器安裝在電動機與工作機之間，主要由泵輪、渦輪、主軸、軸承、外殼、半聯(lián)軸器等組成，以液體(一般為汽輪機油)為工作介質(zhì)，原動機通過聯(lián)軸器帶動外殼、泵輪旋轉(zhuǎn)，泵輪又帶動工作液體轉(zhuǎn)動，在離心力的作用下，被甩出的高速液體進入渦輪后帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪帶動主軸旋轉(zhuǎn)輸出動力。液力耦合器通過液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產(chǎn)生動量矩的變化來傳遞轉(zhuǎn)矩，因此具有柔性傳動、減緩沖擊、隔離扭振、降低設(shè)備啟動電流、過載保護電動機等功能。

然而液力耦合器拆卸困難其實已成為使用單位的通病，解體拆卸造成巨大浪費的有之；為便于拆卸改造軸孔配合不當(dāng)，造成滾鍵乃至事故的有之；自主研制工具成功拆卸的有之。

1 存在問題

某電廠輸煤系統(tǒng)的帶式輸送機、碎煤機等設(shè)備的驅(qū)動裝置大多采用液力耦合器作為聯(lián)軸器，液力耦合器以其優(yōu)異的結(jié)構(gòu)性能，本體在運行中極少出現(xiàn)故障，能夠?qū)崿F(xiàn)免維護。一旦需要更換電動機(減速機)或更換電動機(減速機)輸入端以及碎煤機驅(qū)動端的軸承、油封，就必須從與之相連的軸上拆下液力耦合器。由于液力耦合器外殼禁止敲擊、受力、加熱，常規(guī)聯(lián)軸器拆卸拉馬不能使用，而使用制造廠家配備的專用絲杠拆卸工具，即使是帶式輸送機用的YOX360～YOX500系列小型液力耦合器也極少能拆下來，以至于碎煤機用的YOX1000系列大型液力耦合器，從未正常拆卸成功過。為完成檢修任務(wù)，不得不解體液力耦合器來拆卸，甚至?xí)斐梢毫︸詈掀鲹p壞、報廢，不但耗費大量的時間、人力以及液力耦合器備件，而且嚴(yán)重影響檢修工期，危及正常安全運行。

2 液力耦合器拆卸困難的原因分析

2.1 軸孔配合較緊

液力耦合器軸孔與電動機(工作機)軸的配合宜選用較小的間隙配合，對個別要求較高、不經(jīng)常拆卸的部位也可選用過渡配合，但絕對不能選用過盈配合。液力耦合器結(jié)構(gòu)圖中有用于固定液力耦合器與電動機(工作機)軸的擋圈和壓緊螺栓(見圖1)，這也說明液力耦合器設(shè)計要求軸孔配合不是緊配合。然而設(shè)備檢修時發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場使用的液力耦合器均未見安裝擋圈和壓緊螺栓，也從未發(fā)生過液力耦合器軸向竄動，而且用廠家配套的專用工具基本上不能正常拆卸液力耦合器，這也從側(cè)面說明現(xiàn)場配套的液力耦合器與電動機(工作機)軸配合較緊。

圖1 YOX液力耦合器結(jié)構(gòu)

2.2 液力耦合器等不能固定

液力耦合器廠家配備的絲桿作為拆卸專用工具，絲桿旋入液力耦合器軸套的拆卸用內(nèi)螺紋后，進一步旋緊，其頂端頂住電動機(工作機)的軸端面，將旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動，同時進行能量和力的傳遞，其反作用力會通過絲桿對液力耦合器軸套產(chǎn)生推力，使液力耦合器從軸上卸下。然而這種拆卸專用工具與常規(guī)絲桿拔輪器有很大不同，常規(guī)絲桿拔輪器以地面為支撐，卡住拔輪器及工件，防止拔輪器及工件隨絲杠一起轉(zhuǎn)動，保證絲杠正常傳力。液力耦合器以及所屬電動機(工作機)卻不能固定，絲杠旋入后會帶動液力耦合器以及所屬電動機(工作機)一起轉(zhuǎn)動，使絲杠傳力失效。

2.3 專用工具螺紋副摩擦阻力大

專用工具螺紋副屬于滑動螺旋，其特點之一是摩擦阻力大，傳動效率低[1]。因螺紋副及絲桿頂端與從動機軸端面間的摩擦力均較大，螺紋副在旋轉(zhuǎn)過程中，螺紋間產(chǎn)生摩擦運動并發(fā)熱，隨著溫度的升高，絲桿變形抗力下降，導(dǎo)致絲桿傳力失效。

2.4 專用工具螺紋副為三角形螺紋

三角形螺紋用于小螺距的高強度調(diào)整螺旋，梯形螺紋、矩形螺紋用于傳力螺旋。專用工具螺紋副為三角形螺紋，不符合傳力要求，加之摩擦發(fā)熱，在傳力過程中極易造成螺紋損壞，使絲桿傳力失效。

3 液壓拆卸工具的應(yīng)用

3.1 工作原理及組成

HT-5090液壓拆卸工具最大工作壓力700 bar（1 bar=100 kPa），由空心液壓缸、頂桿、連接拉管、手動泵、油管等組成。連接拉管外螺紋與液力耦合器軸套內(nèi)螺紋配套系列為M42×2，M56×2，M64×2等。利用液力耦合器軸套內(nèi)螺紋，通過連接件與空心液壓缸連成一體，穿過空心液壓缸的絲桿作為頂桿，頂住液力耦合器軸套所在電動機(工作機)的軸心，當(dāng)液壓缸加壓伸出動作時，活塞桿帶動頂桿給電動機(工作機)軸心施力，缸體則帶動液力耦合器軸套反方向運動，通過液壓缸的頂拉作用力，使液力耦合器及軸套逐漸脫離軸。本拆卸工藝將液力耦合器軸套原設(shè)計的旋轉(zhuǎn)傳力用螺紋作為連接用螺紋，而三角形螺紋作為連接用螺紋是應(yīng)用最廣的。液壓缸動作時，軸套只受軸向拉力，不受周向力，液力耦合器以及所屬電動機(工作機)均不會轉(zhuǎn)動。

3.2 應(yīng)用案例

某電廠熱水爐輸煤系統(tǒng)可逆錘擊式細粒破碎機(以下稱細碎機)聯(lián)軸器采用液力耦合器，型號為YOX1150。2021-10-23，細碎機檢修時發(fā)現(xiàn)驅(qū)動端軸承需更換，為此必須首先拆下液力耦合器。將電動機及半聯(lián)軸器移開，留出足夠的拆卸空間；檢查液力耦合器軸孔，未見擋圈和壓緊螺栓(如有必須拆除)；用吊具吊牢液力耦合器；將配套的M64×2連接拉管旋入液力耦合器軸套內(nèi)螺紋孔，必須旋至連接拉管螺紋根部并旋緊，確保連接拉管與軸套連為一體，連接牢固；連接拉管的另一端與空心液壓缸連成一體；旋緊液壓缸的穿心絲桿，頂住細碎機的軸心；連接液壓缸、高壓油管、手動泵；當(dāng)手動泵打壓至約63 MPa時，液力耦合器在軸上發(fā)出“嘣”一聲響，開始沿細碎機軸向外移動；當(dāng)液壓缸行程到極限時，將液壓缸泄壓復(fù)位，再次旋緊液壓缸的穿心絲桿，頂住細碎機的軸心，再次打壓，重復(fù)上述動作直至液力耦合器脫離細碎機軸。

4 應(yīng)用效果

(1) 應(yīng)用該拆卸工具成功整體拆卸YOX1150大型液力耦合器，而且液力耦合器、液壓拆卸工具完好無損。

(2) 應(yīng)用該拆卸工具提高了拆卸工效。以往使用廠家提供的絲杠專用工具拆卸從未成功，解體拆卸也至少需用4人2天。本次采用液壓拆卸工具至多需用2人2 h，工效至少提高16倍?？s短了因設(shè)備檢修失去備用的時間，提高了輸煤系統(tǒng)安全性。

(3) 應(yīng)用該拆卸工具節(jié)約了檢修成本。以往設(shè)備檢修被迫解體拆卸液力耦合器，而且必須有現(xiàn)成的液力耦合器備件(約6萬元)，以便及時回裝恢復(fù)設(shè)備運行，解體的液力耦合器再返廠組裝、修復(fù)乃至報廢，檢修成本極高。本次采用液壓拆卸工具，整體無損拆卸，原件回裝，無需購置備件。購置液壓拆卸工具約0．5萬元，僅檢修材料費用至少節(jié)約5．5萬元，且該工具一臺多用，長期可用。

(4) 應(yīng)用該工具操作安全、便捷、可靠，降低了檢修人員勞動強度。

5 結(jié)束語

實踐證明，HT-5090液壓拆卸工具安全、便捷、可靠，擺脫了液力耦合器拆卸困難的被動局面。在該工具使用中，要務(wù)必保證連接拉管外螺紋與液力耦合器軸套內(nèi)螺紋一致，并且旋至連接拉管外螺紋根部并旋緊，否則將造成螺紋損壞、拆卸失敗。