熔融泵鼓形齒聯軸器安裝要點及對齒計算方法

張緒文

（中石油四川石化公司生產五部，四川成都 611930）

0 引言

聚烯烴行業熔融泵的作用是將來自混煉機的熔融聚烯烴樹脂加壓，并泵送至樹脂過濾器和切粒機，樹脂不斷通過模板的數千個模孔呈條狀擠出，被高速旋轉的切刀切成一定規格的顆粒，同時被不斷循環的顆粒水帶往后處理系統進行脫水、干燥和篩分，然后由風送系統輸送至顆粒料倉儲存。

熔融泵主要由殼體、2 根齒輪軸、4 個滑動軸承、4 個粘滯密封和驅動裝置組成，其聯軸器通常采用雙軸驅動鼓形齒聯軸器，2 個齒輪軸通過齒型聯軸器分別與減速器輸出軸的2 個同步齒輪相聯，保證其處于非接觸嚙合狀態。齒型聯軸器通常為差1 齒設計，即熔融泵側的外齒套比減速器側外齒套多1 個傳動齒。例如，某公司某型號熔融泵的鼓形齒聯軸器，熔融泵側的外齒套為75 齒，減速器側外齒套為74 齒。這種聯軸器制造精度高，安裝要求嚴格，如果安裝不當可能造成2 種結果：①聯接套與熔融泵側外齒套由于螺栓孔的孔心距與標準孔心距誤差過大，造成鉸制螺栓無法安裝；②鉸制螺栓勉強安裝，但熔融泵2 個轉子齒輪相互碰磨，造成齒輪不正常磨損甚至損壞。

熔融泵雙軸驅動齒型聯軸器的正確安裝，關乎到設備能否正常運行以及設備的運行壽命。根據現場實際安裝經驗就其安裝要點、對齒方法和《對齒表》的算法進行詳實總結。

1 聯軸器安裝前準備工作

檢修前除檢修方案以及人員培訓以外，專用工具準備是至關重要的工作。

（1）通用工具。扳手若干，1 t 倒鏈2 件，吊帶若干，0～25 mm外徑千分尺1 只，25～50 mm 外徑千分尺1 只，0～150 mm 游標卡尺1 把。

（2）專用工具。F 形夾鉗2 只，齒輪泵轉子固定工裝1 套，測量銷2 件，盤車桿2 根。

2 聯軸器安裝技術要求

（1）間隙要求。運轉狀態，熔融泵轉子齒輪之間為非接觸狀態，并且輪齒兩側間隙均勻。

（2）測量銷直徑公差。具體大徑根據鉸制螺栓孔直徑確定，以某公司某型號熔融泵為例，測量銷大徑，小徑。

3 聯軸器安裝要點

（1）2 套聯軸器呈上下布置（圖1）。除上部聯軸器的聯接套與熔融泵側內齒套之間的鉸制螺栓不進行安裝以外，其他部件包括上部及下部聯軸器的內齒套、內齒套、鼓形齒套、鼓形齒套、頂板、頂板、擋板、端蓋、下部聯軸器聯接套以及密封件和螺栓、螺母等全部安裝到位。

圖1 聯軸器總裝

（2）在熔融泵泵下轉子非傳動端安裝“齒輪泵轉子固定工裝”，確保該轉子不能轉動（圖2）。

圖2 齒輪泵轉子固定工裝

（3）消除減速器內部齒輪、軸承、聯軸器內部花鍵及傳動齒間隙。使用倒鏈按工作轉向緩慢旋轉減速器輸入軸，使減速器的下輸出軸按工作方向旋轉，然后固定倒鏈，使減速器輸入軸不能回彈。

（4）將上轉子調整到極限位置a（圖3a）。按熔融泵上轉子工作旋轉反方向緩慢旋轉上轉子，使齒輪泵上、下轉子一側齒面相互接觸。

圖3 熔融泵齒輪接觸示意

（5）在熔融泵側內齒套和聯接套聯接法蘭上中心距較大的相鄰鉸制螺栓孔上安裝測量銷（圖4）。

圖4 測量銷安裝

（6）消除熔融泵側上部轉子內齒套內部間隙。使用撥桿按上部轉子工作旋轉方向旋轉內齒套，但不要使轉子發生轉動，從而消除花鍵及傳動齒間隙。

（7）消除減速器側上部轉子內齒套內部間隙。使用工裝撥桿按上部轉子工作旋轉相反方向旋轉內齒套，從而消除花鍵及傳動齒間隙。

（8）使用2 個F 形夾鉗將齒輪泵端上部轉子內齒套和聯接套的聯接法蘭夾緊（圖5）。此時兩零件聯接法蘭接觸面應完全貼合，且兩零件軸線應平行、止口到位。

圖5 F 形夾緊鉗安裝

（9）使用游標卡尺測量2 個測量銷的最大距離S1（圖6）。

（10）松開F 形夾鉗，將上轉子調整到極限位置b（圖3b）。按熔融泵上轉子工作旋轉方向緩慢旋轉上轉子，使齒輪泵上、下轉子一側齒面相互接觸。

（11）重復（5）—（8）工序。

（12）使用游標卡尺測量2 個測量銷的最大距離S1（圖6）。

圖6 尺寸測量

4 Δt 計算方法

式中 Δt——銷孔中心錯位值，mm，計算值

ST——同一聯接法蘭上相鄰2 個鉸制螺栓孔中心之間近似弦長，mm，計算值

Sm——轉子嚙合齒輪兩側間隙均等時的弦長，mm，計算值

dB——測量銷小頸直徑測量值，mm

S1——位置a 時弦長測量值，mm

S2——位置b 時弦長測量值，mm

d2——銷孔中心圓直徑，mm

n——銷孔數量，個

5 對齒表的生成

一般熔融泵廠家會事先通過計算生成《對齒表》供用戶在聯軸器安裝時使用，但有的廠家不提供該表，原廠備件上有鋼印標識，用戶按標識安裝即可。但用戶如果對聯軸器進行國產化，即沒有《對齒表》又沒有標識，聯軸器將無法安裝，此時需要根據聯軸器的相關尺寸，通過計算生成《對齒表》，以此作為安裝依據，方能順利完成聯軸器的安裝（表1）。

表1 某型號熔融泵聯軸器《對齒表》節選 mm

該表采用窮舉法，通過計算公式將熔融泵側內齒套與減速器側內齒套同向竄動的齒數進行組合，計算出每一對組合得出的Δt 數值，生成《對齒表》。在聯軸器安裝時，根據測量及計算得出的Δt 值，在《對齒表》中可查到熔融泵側內齒套和減速器側內齒套需要竄動的齒數。以某公司某型號熔融泵為例，Δt 值共5550 組。

假定聯軸器在聯接套與兩側內齒套的鉸制螺栓孔完全對正的情況下，此時Δt 應為0（±0.08）mm，以此為起點，同方向分別竄動減速器側內齒套以及熔融泵側內齒套，竄動不同的齒數就會得到不同的弧長差，通過ST的倍數進行修正，就可得到相鄰孔之間的最小中心距即Δt。

式中 Z1——減速器側內齒套齒數，個

Z2——熔融泵側內齒套齒數，個

C1——減速器側內齒套竄動的齒數，個

C2——熔融泵側內齒套竄動齒數，個

d2——聯接法蘭鉸制螺栓孔孔心圓直徑，mm

說明：①通過電子表格建立公式可以算出每一個組合的Δt值；②測量銷應裝在孔心距較大的2 個鉸制螺栓孔之間，計算出的Δt 值應＜ST/2，如果計算出的Δt 值＞ST，則應進行修正，修正公式為Δt=K×ST-Δt 的計算值，K=Δt/ST（四舍五入取整數倍）。

6 對齒調整方法

若計算得到的Δt=0（±0.08），則可以直接安裝聯接套與熔融泵側內齒套之間的鉸制螺栓，否則按以下工序進行。

（1）拆除量銷和上部聯軸器的聯接套。

（2）如果Δt＞0，調整時將減速器側和熔融泵側內齒套從各自鼓型齒套上拆下，均按工作方向，根據Δt 計算值在《對齒表》查出兩側內齒套需要竄動的齒數，各自竄動相應的齒數重新安裝（圖7b）；如果Δt＜0，調整時將兩側內齒套從鼓型齒套上拆下，按工作反方向，根據Δt 計算值在《對齒表》查出內齒套需要竄動的齒數，各自竄動相應的齒數重新安裝（圖7c）。

圖7 內齒套與聯接套相對位置

（3）再次安裝聯接套、鉸制螺栓以及其他部件。

（4）拆除減速器輸入軸鎖緊裝置和轉子固定裝置。

（5）添加耐高溫潤滑脂，至此聯軸器安裝完畢。