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流程动力设备上膜片联轴器如何设计

在设计上要考虑膜片联轴器的扭转刚度和转动惯量mr2,不会使轴系产生扭转共振,即要避免系统扭转自振频率接近工作转速。
新闻详细

    1.膜片联轴器与机组轴系的匹配
    在设计上要考虑膜片联轴器的扭转刚度和转动惯量mr2,不会使轴系产生扭转共振,即要避免系统扭转自振频率接近工作转速。其次通过计算悬挂弯矩(由联轴器自重产生的对转子轴承的弯矩)和附加弯矩(工作时联轴器由于传扭和不对中引起的对转子轴承的弯矩)确定合适的系统横向振动特性,使系统的横向自振频率避免工作转速。在改造设计时,可以使膜片联轴器的扭转刚度、振动惯量、重量重心等与原齿式联轴器相当,一般情况这是可以实现的。必要时应重新作轴系计算。这样,由于齿式联轴器在工作时的附加力和附加弯矩往往是膜片联轴器十几倍,甚至几十倍,所以改造后的膜片联轴器不仅能满足机组动态特性要求,而且能大大改善机组的工作条件。此外,在设计膜片联轴器时还要使膜片联轴器自身的横向固有频率和轴向固有频率避开工作转速,对透平压缩机组来说这也是很容易实现的。
    2.膜片联轴器要有足够的不对中补偿能力
    流程动力设备,特别是透平压缩机组,由于热胀冷缩的原因,冷态到热态或由热态回到冷态时转子的位置会发生变化。此外,由于基础不均匀沉降,机组受载后变形等因素都会造成机组的不对中。这些不对中虽然可以通过找正时予调整来保证热态对中,但由于用估算法来确定机组补偿值往往是不精确的,据资料介绍,通常估算值与实际值有50%的误差是不奇怪的。而机组热对中又往往无法实现,所以要求联轴器应有较大的补偿能力。齿式联轴器由于受到齿面最大相对滑移速度的限制,能承受的补偿能力较小,而膜片联轴器是干式联轴器,零件无相对滑动,且角向和轴向刚度很低,因此其角向和轴向补偿能力很大,且在最大角向、轴向不对中情况下,其产生的附加轴向力和附加弯矩仅为联轴器的几分之一至几十分之一。膜片联轴器的膜片可以被拉伸,也可以被压缩,两种状态下的膜片的受力是一样的。如果嫌膜片联轴器的单向补偿能力不够,而且可以预知机组从冷态过渡到热态时轴的膨胀方向,那么可采取预补偿措施,即在冷态安装时让膜片向相反方向预变形。
    3.必要时应考虑膜片联轴器在膜片意外失效时提供保护功能
    由于有些透平压缩机组的超速保护动作较慢,一旦出现甩负荷的情况,机器就可能飞车报废。因此设计膜片联轴器时应有保护措施。

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