YOTGCD 1250調(diào)速型液力偶合器故障分析與處理

潘 彪

（新疆八一鋼鐵股份有限公司，烏魯木齊 830022）

YOTGCD 1250調(diào)速型液力偶合器故障分析與處理

潘 彪

（新疆八一鋼鐵股份有限公司，烏魯木齊 830022）

本文通過介紹YOTGCD調(diào)速型液力偶合器的構(gòu)成及工作原理，進(jìn)一步對新疆八一鋼鐵有限公司第一煉鋼廠150t轉(zhuǎn)爐液力偶合器故障原因進(jìn)行分析，并制定詳細(xì)的解決措施，達(dá)到修復(fù)后上線能夠穩(wěn)定運(yùn)行的目的，同時(shí)也為液偶的修復(fù)積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。

工作原理；故障分析；解決方法

1 前言

新疆新疆八一鋼鐵有限公司第一煉鋼廠150t轉(zhuǎn)爐2012年8月9日投產(chǎn)，轉(zhuǎn)爐二次除塵、三次除塵、精煉除塵、鐵水預(yù)處理除塵及副原料地下料倉除塵風(fēng)機(jī)調(diào)速均采用調(diào)速液偶形式，設(shè)備配套4臺1250液偶和1臺875液偶。自投產(chǎn)之日起，150t轉(zhuǎn)爐布袋除塵風(fēng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，2014年2月25日突然發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐三次除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)前軸承振動(dòng)大，風(fēng)機(jī)調(diào)停。技術(shù)人員緊接著對電機(jī)、風(fēng)機(jī)及液偶進(jìn)行故障排查，從運(yùn)行趨勢監(jiān)測來看電機(jī)和風(fēng)機(jī)正常，問題就出在調(diào)速液偶上，故障具體原因需進(jìn)一步排查和分析。

2 YOTGCD調(diào)速型液力偶合器的構(gòu)成及工作原理

2.1 調(diào)速型液力偶合器的組成

YOTGCD型調(diào)速型液力偶合器一般有：輸入軸、供油組件、背殼、渦輪、電加熱器、泵輪、外殼、勺管拖動(dòng)調(diào)速裝置、導(dǎo)管殼體、輸出軸、箱體、儀表系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成，如圖1。

圖1 YOTGCD調(diào)速型液力偶合器

2.2 傳遞動(dòng)力的原理

設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，由輸入軸上的齒輪驅(qū)動(dòng)油泵把偶合器箱底的油打出，經(jīng)過油冷卻器到導(dǎo)管殼體內(nèi)，再經(jīng)泵輪上的進(jìn)油口進(jìn)入工作腔。

當(dāng)偶合器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油液從工作腔通過泵輪邊緣的通道溢出，進(jìn)入導(dǎo)管腔。在導(dǎo)管殼體里，有一水平放置并可徑向伸縮的導(dǎo)管。導(dǎo)管口伸入到導(dǎo)管腔內(nèi)，導(dǎo)管的伸縮由電動(dòng)執(zhí)行器控制，而導(dǎo)管口的徑向位置決定了導(dǎo)管腔里油環(huán)的厚度，也就是工作腔里的充液量，從而決定了輸出轉(zhuǎn)速。當(dāng)導(dǎo)管伸入旋轉(zhuǎn)著的油環(huán)時(shí)就把油從導(dǎo)管腔內(nèi)引出，減少了油環(huán)的厚度，并把油液排入箱體底部，供循環(huán)使用，相反地，導(dǎo)管縮回時(shí)，使油環(huán)厚度增加，工作腔內(nèi)就保持較多的油液，這樣，利用外部控制裝置使導(dǎo)管在“充滿”和“抽空”兩種極限位置之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而得到了輸出軸的無級變速。要注意的是：導(dǎo)管口要迎著工作油的旋轉(zhuǎn)方向。

2.3 調(diào)速原理

只有在泵輪和渦輪之間存在壓力差時(shí)油才可以循環(huán)，這就需要泵輪和渦輪之間有速度差異（滑差），即液力傳動(dòng)是需要滑差的。偶合器有多種規(guī)格可以在2～3%滑差傳遞全部的功率，輸出轉(zhuǎn)速以通過改變導(dǎo)管的位置而改變由泵輪和渦輪組成的工作腔的油量來改變滑差，而進(jìn)行無級變速。

3 調(diào)速型液力偶合器故障分析

從液偶運(yùn)行監(jiān)測趨勢看出，液偶輸入軸軸承振動(dòng)大引起電機(jī)調(diào)停。將電機(jī)與液偶聯(lián)軸器脫開，用手拉葫蘆拉動(dòng)液偶輸入軸半聯(lián)軸器，液偶輸入軸無法轉(zhuǎn)動(dòng)，初步判斷輸入端軸承已抱死，液偶整體更換下線。

3.1 液力偶合器開箱解體檢查存在問題點(diǎn)

1）液偶輸入軸與背殼連接法蘭處無調(diào)整間隙，將此連接處脫開，埋入式軸承外圈調(diào)整墊已磨損成粉末和薄鐵片，背殼與埋入式軸承配合端面及墊片關(guān)聯(lián)部位嚴(yán)重磨損，如圖2所示：

圖2 液偶輸入軸

2）液偶輸入端軸承外圈擋圈和輸出軸軸承座與外殼關(guān)聯(lián)處明顯磨損，輸入端軸承抱死。

3.2 故障原因分析如下

3.2.1 根本原因液偶輸入軸與背殼連接法蘭處無調(diào)整間隙，將此連接處脫開，埋入式軸承外圈調(diào)整墊已磨損成粉末和薄鐵片，背殼與埋入式軸承配合端面及墊片關(guān)聯(lián)部位嚴(yán)重磨損。液偶埋入式軸承軸向定位調(diào)整不到位，且輸入軸軸承未軸向定位，液偶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輸入軸及背殼、外殼、泵輪軸向竄動(dòng)，導(dǎo)致調(diào)整墊松動(dòng)、磨損并加劇，以致跳動(dòng)增大，設(shè)備運(yùn)行失去精度，被迫停機(jī)。

3.2.2 直接原因

液偶輸入端軸承外圈擋圈和輸出軸軸承座與外殼關(guān)聯(lián)處明顯磨損，輸入端軸承抱死。輸入端發(fā)生軸向竄動(dòng)，致使軸承擋圈明顯磨損，竄動(dòng)作用到輸入端軸承潤滑油管上，導(dǎo)致油管角度偏離，使輸入端軸承失去潤滑，以致輸入端軸承抱死。

4 調(diào)速型液力偶合器故障解決方法

1）對液偶輸入軸與埋入式軸承的的外圈配合面進(jìn)行清根處理，因表面需加調(diào)整墊預(yù)緊埋入式軸承，所以要求平面度在0.08mm以內(nèi)。

2）液偶易損件：軸承、骨架油封、軸承端蓋、擋圈、調(diào)整墊等備件準(zhǔn)備到位。

3）液偶泵輪和渦輪單獨(dú)做動(dòng)平衡。

4）液偶輸入軸與貝殼裝配，壓鉛絲加工埋入式軸承外圈調(diào)整墊（要求調(diào)整墊厚度比所壓鉛絲厚10-15um）。

5）液偶旋轉(zhuǎn)體裝配，要求液偶輸入軸法蘭面與貝殼的配合間隙在5-8um范圍內(nèi)，確保埋入式軸承外圈的軸向定位和預(yù)緊。

6）液偶合箱：確保液偶輸入軸軸承端蓋回油槽位置的安裝、液偶輸出軸軸承端蓋骨架油封的安裝及各軸承齒輪吸油潤滑點(diǎn)的噴油角度。

7）液偶上線試運(yùn)行，各監(jiān)測數(shù)據(jù)及運(yùn)行趨勢均正常。

5 結(jié)束語

八鋼一煉鋼150t轉(zhuǎn)爐產(chǎn)線調(diào)速型液力偶合器第一次下線解體維修，在技術(shù)人員和維護(hù)人員的共同努力下，此次下線液偶的修復(fù)通過上線后運(yùn)行數(shù)據(jù)及趨勢的監(jiān)測，運(yùn)行狀況非常理想。為今后大型調(diào)速液力偶合器故障判斷及修復(fù)總結(jié)了豐富經(jīng)驗(yàn)和奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)也確保了150t轉(zhuǎn)爐產(chǎn)線的順利運(yùn)行。

［1］調(diào)速型液力偶合器使用說明書［Z］.大連液力編著.大連：大連液力機(jī)械傳動(dòng)有限公司，2012.

［2］王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué)［M］.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［3］李壯云主編.中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典第5卷［M］.南昌.江西科技技術(shù)出版社，2002.

潘彪，男，31歲，本科，機(jī)械現(xiàn)場專業(yè)工程師。