液力耦合器拆卸的先进操作法

液力耦合器快速拆卸先进操作法

烧结厂第一机修车间 张洪波

液力耦合器是一种液力传动装置，又称液力联轴器，安装在电动机和减速机之间。液力耦合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间不存在刚性联接，其特点是：能消除冲击和振动；两轴的转速差随载荷的增大而增加;过载保护性能和起动性能好,载荷过大而停转时输入轴仍可转动,不致造成动力机的损坏;当载荷减小时，输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速。液力耦合器在烧结厂360/400m 2烧结系统中应用极为广泛，如四台大型圆筒混合机、及大量的带式输送机上，据统计，烧结厂共用液力耦合器（ ）台。

图1 液力耦合器内部结构图

1.半联轴节 ；

2.梅花垫 ；

3. 后辅室；

4. 骨架油封；

5. 轴承；

6. 泵轮；

7. 主轴；8. 轴承；9. 骨架油封；10.涡轮易熔塞；11.外壳 ；

生产中由于各种设备问题如：泄漏、烧毁、磨损等，需要频繁更换减

输出端

速机

及耦合器，要修复这些下线的缺陷备件，需要频繁在减速机上拆装液力耦合器。液力耦合器输出部分安装在减速机高速轴上，采用过盈配合，有0～0.03mm的过盈量。由于其结构复杂（见图一所示），拆卸存在很多困难，有：

1）外形大，重量大，操作不便，如400m2一混滚筒使用的耦合器直径达φ1100mm；

2）机壳为非常薄弱的铝合金材料，即使是小型耦合器，也无法使用较省力的通用拔轮器；

3）与减速机轴配合部分（主轴）装有橡胶材料的密封圈，并半封闭在耦合器机壳中，无法用加热法进行拆卸；

4）与减速机轴配合的孔较深（L/D≥2），加工精度很难保证，过盈量往往超出所要求的过盈量，增加了拆卸难度；

由于受以上很多条件限制，传统的拆卸方法是靠专用丝杠旋在耦合器主轴螺纹孔内，不断旋入，顶到减速机轴上，继续旋转，使耦合器和减速机轴产生相对位移，直至将耦合器拔出。这种方法费时费力，如360m2二混圆筒混合机液力耦合器，直径φ1000mm、丝杠M64，在拆卸时需要用1～2米长的套管，4～6个人同时用力压套管，连续不停，用6～8小时才能将耦

3

图2 丝杠拉拔耦合器示意图

1、丝杠；

2、耦合器主轴；

3、减速机高速轴

为了提高液力耦合器更换速度，减轻职工劳动强度，设计制作了液力耦合器拔出器，在更换液力耦合器工作中不断进行改进，在生产中推广应用，成了更换液力耦合器的好帮手。改造后的360m2二混圆筒混合机液力耦合器拔出器结构图如下：

图3 液力耦合器拔出器

1、千斤顶；

2、顶杆1；

3、架子；

4、拉杆；

5、顶杆2

图4 架子结构图

图5 架子零件图

图6 拉杆图

图7 顶杆图

工作原理及步骤：

1、将拉杆旋入耦合器主轴螺纹孔内；

2、将顶杆2穿入拉杆孔内；

3、将架子套在拉杆上，尾部根据高度加支腿（对于一些装配过盈量小的场合，也可使用通用的三抓拔轮器，但其易变性、拉脱，安全系数低，过盈量大的场合不推荐使用）；

4、安放千斤顶，各根据实际需要选择千斤顶的吨位，最大50吨；

5、在千斤顶和顶杆2之间安放顶杆1，根据千斤顶高度选择合适长度；

6、压千斤顶，将耦合器拔出。

强度校核：

1、抗拉强度校核

由图可知，受拉危险断面在拉杆M64螺纹处。

已知：螺纹公称直径d=64mm，螺距P=1.8mm，拉杆孔直径D=42mm，拉力F=50吨=500000N，材料为45号钢，拉伸强度极限σb=600MPa。

求螺纹小径d1：

d1=d-1.0825P=64-1.0825×1.8=62.0515≈62mm 求危险断面面积A:

A=A1-A2=π(d12-D2)/4=3.14×（622-422）/4=1632.8 mm2求拉伸应力σ：

σ=F/A=500000/1632.8=306.22 MPa

σ＜σb=600 MPa

结论：抗拉强度足够。

2、顶杆稳定性校核

(1)顶杆2的稳定性分析：顶杆2穿在拉杆孔内，在工作开始，完全

受拉杆孔的限制，不会产生弯曲；随着千斤顶不断顶压，顶杆2不断伸出拉杆孔，当快要将耦合器拔出时，露出拉杆孔的长度最长，等于耦合器主轴孔或者说减速机轴头的长度，所以对顶杆2的稳定性校核长度与耦合器主轴孔的长度相等，为165mm 。

式中：λ——顶杆2的柔度；

μ——长度系数，顶杆2伸出后属于一端固定，一端自由，查

表长度系数取2；

L ——顶杆2的伸出长度，165mm ；

i ——危险截面惯性半径，mm,i=d/4=40/4=10mm 。

结论：因为λ=33＜40，满足稳定条件，所以可以不必进行稳定性校核。 (2)顶杆1的稳定性分析：顶杆1的最小长度必须≥165mm ，最大长度按千斤顶回缩到最短，千斤顶顶帽到顶杆2端面的距离280mm 进行稳定性校核。

式中：λ——顶杆1的柔度；

μ——长度系数，顶杆1属于两端铰支，查表长度系数取1； L ——顶杆1的最大长度，280mm ；

i ——危险截面惯性半径，mm,i=d/4=40/4=10mm 。

结论：因为λ=28＜40，满足稳定条件，所以可以不必进行稳定性校核。 实施前后对比 1、实施前

（1）拆卸费力，需加1000～2000mm 长的套管，需要4～6人同时压套管；

216533

10

×µL λ===і128010

×µL λ===28

і

（2）每拔一次耦合器，需要6～8小时；

（3）每拆卸一次减速机需要4个班，每班8小时，仅拔耦合器需要1个班；

（4）耦合器螺纹处磨损严重，磨损到一定程度后无法继续使用，减少了重复使用的次数，增加备件费用；

（5）拉拔力小，使用范围小，对于一些配合过盈量大的场合，无法完成耦合器的拆卸。

2、实施后

（1）拆卸省力，仅需加500～600mm长的套管， 1～2人同时压套管；

（2）每拔一次耦合器，需要1～2小时；

（3）每拆卸一次减速机需要4个班，每班8小时，拔耦合器仅需要半个班；

（4）耦合器螺纹处磨损较轻，增加了重复使用的次数，减少了备件费用；

（5）拉拔力大，使用范围广，对于一些配合过盈量大的场合，仍能完成耦合器的拆卸。

液力耦合器拔出器一经研制成功，即投入了现场使用，并取得了良好效果，多次拔出装配较紧、拉拔力较大的场合，并实现了快速、高效、省力拆卸耦合器，减轻了工人劳动强度，提高了备件修复效率，为生产起到了保驾护航的作用。此方法在皮带输送机液力耦合器的拆卸工作中同样可用，并为其它同类联轴器的拆卸工作提供了参考依据。

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