YOTGCD 1250調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調速型液力偶合器的構成及工作原理，進一步對新疆八一鋼鐵有限公司第一煉鋼廠150t轉爐液力偶合器故障原因進行分析，并制定詳細的解決措施，達到修復后上線能夠穩定運行的目的，同時也為液偶的修復積累了豐富經驗。

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轉爐2012年8月9日投產，轉爐二次除塵、三次除塵、精煉除塵、鐵水預處理除塵及副原料地下料倉除塵風機調速均采用調速液偶形式，設備配套4臺1250液偶和1臺875液偶。自投產之日起，150t轉爐布袋除塵風機系統運行穩定，2014年2月25日突然發現轉爐三次除塵風機電機前軸承振動大，風機調停。技術人員緊接著對電機、風機及液偶進行故障排查，從運行趨勢監測來看電機和風機正常，問題就出在調速液偶上，故障具體原因需進一步排查和分析。

2 YOTGCD調速型液力偶合器的構成及工作原理

2.1 調速型液力偶合器的組成

YOTGCD型調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、勺管拖動調速裝置、導管殼體、輸出軸、箱體、儀表系統等幾部分構成，如圖1。

圖1 YOTGCD調速型液力偶合器

2.2 傳遞動力的原理

設備啟動時，由輸入軸上的齒輪驅動油泵把偶合器箱底的油打出，經過油冷卻器到導管殼體內，再經泵輪上的進油口進入工作腔。

當偶合器運轉時，油液從工作腔通過泵輪邊緣的通道溢出，進入導管腔。在導管殼體里，有一水平放置并可徑向伸縮的導管。導管口伸入到導管腔內，導管的伸縮由電動執行器控制，而導管口的徑向位置決定了導管腔里油環的厚度，也就是工作腔里的充液量，從而決定了輸出轉速。當導管伸入旋轉著的油環時就把油從導管腔內引出，減少了油環的厚度，并把油液排入箱體底部，供循環使用，相反地，導管縮回時，使油環厚度增加，工作腔內就保持較多的油液，這樣，利用外部控制裝置使導管在“充滿”和“抽空”兩種極限位置之間進行調節，從而得到了輸出軸的無級變速。要注意的是：導管口要迎著工作油的旋轉方向。

2.3 調速原理

只有在泵輪和渦輪之間存在壓力差時油才可以循環，這就需要泵輪和渦輪之間有速度差異（滑差），即液力傳動是需要滑差的。偶合器有多種規格可以在2～3%滑差傳遞全部的功率，輸出轉速以通過改變導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，而進行無級變速。

3 調速型液力偶合器故障分析

從液偶運行監測趨勢看出，液偶輸入軸軸承振動大引起電機調停。將電機與液偶聯軸器脫開，用手拉葫蘆拉動液偶輸入軸半聯軸器，液偶輸入軸無法轉動，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

1）液偶輸入軸與背殼連接法蘭處無調整間隙，將此連接處脫開，埋入式軸承外圈調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聯部位嚴重磨損，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聯處明顯磨損，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整間隙，將此連接處脫開，埋入式軸承外圈調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聯部位嚴重磨損。液偶埋入式軸承軸向定位調整不到位，且輸入軸軸承未軸向定位，液偶運轉時，輸入軸及背殼、外殼、泵輪軸向竄動，導致調整墊松動、磨損并加劇，以致跳動增大，設備運行失去精度，被迫停機。

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聯處明顯磨損，輸入端軸承抱死。輸入端發生軸向竄動，致使軸承擋圈明顯磨損，竄動作用到輸入端軸承潤滑油管上，導致油管角度偏離，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行清根處理，因表面需加調整墊預緊埋入式軸承，所以要求平面度在0.08mm以內。

2）液偶易損件：軸承、骨架油封、軸承端蓋、擋圈、調整墊等備件準備到位。

3）液偶泵輪和渦輪單獨做動平衡。

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

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

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的噴油角度。

7）液偶上線試運行，各監測數據及運行趨勢均正常。

5 結束語

八鋼一煉鋼150t轉爐產線調速型液力偶合器第一次下線解體維修，在技術人員和維護人員的共同努力下，此次下線液偶的修復通過上線后運行數據及趨勢的監測，運行狀況非常理想。為今后大型調速液力偶合器故障判斷及修復總結了豐富經驗和奠定了堅實基礎，同時也確保了150t轉爐產線的順利運行。

［1］調速型液力偶合器使用說明書［Z］.大連液力編著.大連：大連液力機械傳動有限公司，2012.

［2］王先逵主編.機械制造工藝學［M］.北京.機械工業出版社，2006.

［3］李壯云主編.中國機械設計大典第5卷［M］.南昌.江西科技技術出版社，2002.

潘彪，男，31歲，本科，機械現場專業工程師。