液力耦合器振動原因

趙永 戰強 邊洪波

液力耦合器振動原因

趙永 戰強 邊洪波

本文主要針對在鏈篦機-回轉窯系統使用中的循環風機液力耦合器出現振動過大、溫度偏高等問題，通過對液力耦合器的原理分析、判斷，重點對導致此次故障的原因進行剖析，使設備運行狀況得到明顯改善，從而降低設備故障率。

淄博鐵鷹鋼鐵有限公司主要生產煉鐵用球團礦，目前有鏈篦機-回轉窯生產線一條，年生產能力60萬噸。為了保證球團生產中的廢氣再利用，在鏈篦機兩側各安裝一臺循環風機（型號1850DIBB30流量130138-146792M3/H 全壓5000-6000Pa ,主電機功率為355KW）。兩臺風機是在高溫條件下使用，且輸送介質為鐵精球團礦焙燒過程中產生的煙氣。風機采用風量的差動調節，以有效避免小流量區失速振動，并給風機以最佳功率。液力耦合器是安裝在電機與風機之間的一種液力傳動原件，可在電機輸入轉速恒定的情況下，在設備運轉中，通過操縱勺管，對其輸出轉速進行無級調節，并使電機的功率通過液力耦合器泵輪與渦輪之間工作油的循環流動，平穩而無沖擊的傳遞給風機。

液力耦合器的主要工作原理

液力耦合器的主要技術參數：液力耦合器主要有旋轉部件及供油部件、排油組件、調速控制裝置、儀表系統、箱體、輔助潤滑油泵及濾油器等組成。在低溫環境中使用的耦合器還有加熱器部分。其中旋轉組件中的輸入軸、背殼、泵輪、輸出部件的輸出軸及渦輪是液力耦合器的心臟部分，其中泵輪和渦輪均分布一定數量的徑向葉片。供油部件主要有泵殼體、供油泵、吸油管等組成。

工作原理：液力耦合器相當于離心泵和渦輪機的組合，當電機通過液力耦合器輸入軸驅動泵輪時，泵輪使工作腔中的油液沿泵輪葉片流道向外緣流動，液流流出后，穿過泵輪和渦輪之間的空隙，沖擊渦輪葉片以驅動渦輪，使其像渦輪機一樣把液體的動能轉變為輸出的機械能，然后，油液又經渦輪內緣流道回到泵輪，開始下一次的循環，從而把電機的能量柔性的傳遞給風機。

內部原理圖

液力耦合器故障的出現

在2016年7月20日開始正在運行中1#循環風機的液力耦合器運行噪聲突然增大，但無明顯的雜音，箱體溫度高，振動也明顯增大。

液力耦合器振動大原因分析：

首先排除主體設備的原因：電機、風機的振動值是不是在允許之內；基礎螺栓是不是已經松動；如外圍因素排除，則需檢查耦合器機組的原因：轉子不平衡、電機與耦合器安裝不同心、軸承已經損壞、連接件松動，鑒于風機屬于連續型運轉設備，此類問題需要在停車后對耦合器進行開蓋檢查方可確認。

耦合器箱體溫度高原因分析：

潤滑不良造成：箱體內存油過多或過少、油路是否堵塞，轉子泵損壞打不出油、安全閥彈簧太松，密封件損壞溢流過多都可以導致耦合器過熱的情況出現。

其他原因：冷卻水水量是否充足。

經過排查，我們對公司液力耦合器的故障原因進行初步判斷：軸承損壞、軸承間隙變大或者是軸承部位的軸經過長時間磨損導致軸徑變細，導致耦合器出現振動。

在8月1日利用檢修機會，我們對液力耦合器進行了開蓋檢查，發現以下問題：1、輸入端軸承部位的軸徑變細，軸承出現明顯的間隙過大的問題。2.液力耦合器箱體內底部油泥等雜質太多。3. 因缺乏維護，液力耦合器渦輪與泵輪之間的內緣之間附著約2cm厚的干油泥，導致耦合器的轉子不平衡。

圖為耦合器內部

轉子泵輸出軸變細，我們用金屬修補劑對軸進行了修補后重新安裝；對耦合器的軸承、骨架油封等進行了更換。

安裝液力耦合器需要注意的事項：

以風機為基準，依次找正安裝液力耦合器、電機。在安裝彈性聯軸器時，要采用熱裝法，熱裝時用濕布保護好輸入、輸出端的骨架油封。在水平面內找正各州，側母線偏移量≯0.05，聯軸器斷面的擺動量≯0.05；在垂直面液力耦合器的軸線應低于電機、風機軸線的量。

必須保證液力耦合器使用的油品，不得使用混合油，加油的容器必須保持清潔。在使用過程中，油位不得超過最高油位，同樣不得低于最低油位。

通過對液力耦合器故障的分析判斷、處理，可以看出液力耦合器的故障的出現主要是由于設備維護、維修的缺失造成的。要保證液力耦合器的安全運行，需要注意以下幾點：

加強設備的維護保養工作，尤其是油品的定期檢測，發現問題立即進行過濾、更換，定期清洗供油泵吸入濾油器，舊設備可以在風機停機檢修或液力耦合器的出口油壓明顯下降時將濾油器拆下清潔。同時制定嚴格的檢修規程，定期開蓋檢查軸承、轉子泵等部件的使用情況，發現問題立即處理。

嚴格按照產品說明書的拆裝順序進行拆裝，對軸承、骨架油封等備件要保證質量，運行中加強對振動、溫度等相關數據的采集，便于對設備故障的判斷。

（作者單位：淄博鐵鷹鋼鐵有限公司）