什么是联轴器缺陷？失效模式及诊断 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"，用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡 什么是联轴器缺陷？失效模式及诊断 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"，用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡

什么是联轴器缺陷？失效模式及诊断

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理解耦合缺陷

定义：什么是耦合缺陷？

耦合缺陷 机械联轴器（例如电机与泵、电机与风扇等）连接驱动轴和从动轴的部件出现损坏、磨损或劣化。这些缺陷包括柔性元件磨损、齿轮联轴器齿损坏、弹性体嵌件开裂或断裂、轮毂与轴连接松动以及不对中造成的损坏。联轴器问题会产生一些特征性问题。 振动 以 2 倍和 3 倍谐波为主的模式，通常伴有高 轴向振动.

虽然联轴器设计用于容纳某些 错位 虽然它们提供了灵活的连接方式，但它们的寿命有限，可能会因过度错位、过载、疲劳或磨损而失效，因此定期检查和监测至关重要。.

常见耦合类型及其缺陷

1. 弹性体（柔性元件）联轴器

典型缺陷

  • 元素磨损： 橡胶或聚氨酯元件会因弯曲而老化。
  • 破解： 柔性元件中的疲劳裂纹
  • 撕裂： 元件因过载或错位而撕裂
  • 硬化： 热力或老化会使元素硬化，失去柔韧性。
  • 化学损伤： 油或化学品会侵蚀弹性体材料

振动症状

  • 随着元件性能下降，2倍和3倍谐波增加
  • 元件退化导致轴向振动增大
  • 随着元件逐渐失效，出现不规则振动
  • 最终故障：元件完全损坏，驱动力丧失

2. 齿轮联轴器

典型缺陷

  • 牙齿磨损： 在调整不对中位置时，齿轮齿会因滑动而磨损。
  • 润滑失效： 润滑脂不足导致磨损
  • 密封失效： 油脂泄漏，污染物进入。
  • 牙齿断裂： 过度负荷或疲劳会导致牙齿断裂
  • 轮毂松动度： 轮毂在轴上松动

振动症状

  • 高振动倍率（主要不对中特征通过磨损的联轴器传递）
  • 耦合固有频率峰值（通常为 200-1000 Hz）
  • 如果反冲过大，会产生嘎嘎声和冲击。
  • 非线性齿接触产生的多重谐波

3. 网格/金属弹簧联轴器

典型缺陷

  • 网格磨损或破损
  • 弹簧元件疲劳
  • 润滑性能下降
  • 盖封损坏

症状

  • 振动频率增加2倍
  • 松动或破损的网格元件产生的噪声
  • 高频嘎嘎声

4. 盘片/隔膜耦合

典型缺陷

  • 椎间盘疲劳： 金属圆盘或隔膜因弯曲而开裂
  • 螺栓松动： 连接螺栓松动
  • 椎间盘破裂： 光盘包完全失效

症状

  • 刚性联轴器上的不对中应力导致振动高达2倍
  • 可能发生突发性灾难性故障
  • 螺栓松动时会发出金属撞击声

耦合问题的振动特性

频率内容

  • 2×显性： 大多数耦合缺陷都强调2倍运行速度
  • 3×组件： 通常存在这种情况，表明由于联轴器磨损而导致角度偏差。
  • 1倍可能增加： 耦合不对称的不平衡效应
  • 高频： 震动和冲击会产生宽带噪声

指向性

  • 高轴向： 轴向振动通常大于 50% 的径向振动（经典的错位通过联轴器传递）
  • 放射状图案： 联轴器相邻轴承处可能更高
  • 180°相位： 驱动端和从动端的轴向测量值通常相位差为180°

检测与诊断

振动分析

  • 监测2倍振幅趋势（振幅增大表明联轴器磨损或不对中）
  • 比较轴向振动比和径向振动比
  • 注意是否有高频嘎嘎声或撞击声
  • 相分析 耦合程度（差异过大表明存在问题）

实物检查

  • 视觉的： 检查是否有裂缝、磨损、损坏、漏油等情况。
  • 螺栓检查： 检查所有连接螺栓是否拧紧
  • 轮毂适配： 检查轴杆是否松动
  • 柔性元件： 检查磨损、裂纹、硬化情况
  • 润滑： 检查齿轮联轴器内是否有润滑脂
  • 结盟： 激光对准以验证耦合是否在公差范围内

运行指标

  • 耦合区出现异常噪声
  • 可见的损坏或磨损
  • 润滑油泄漏
  • 热耦合（感觉温度）
  • 橡胶烧焦的气味（弹性联轴器）

预防性维护

结盟

  • 安装过程中的精确对准
  • 定期校准验证（每年或按计划）
  • 保持在联轴器制造商规定的错位公差范围内
  • 在对准过程中考虑热膨胀

润滑（齿轮和格栅联轴器）

  • 使用指定的润滑脂类型
  • 按计划重新润滑（通常为 6-12 个月）
  • 检查密封件是否完好，以保持润滑。
  • 联轴器大修期间更换密封件

检查计划

  • 每周： 检查外部外观，并注意是否有异常噪音。
  • 季刊： 振动趋势、温度检查
  • 每年： 对准验证，详细检查
  • 重大故障： 拆卸并检查内部组件

替换标准

  • 弹性体元件： 当裂纹深度超过 1/3、裂纹硬化或超过制造商规定的使用小时数时，应更换。
  • 齿轮联轴器齿： 当磨损超过限值或表面点蚀 > 30% 时，应更换。
  • 网格/弹簧元素： 如有破损、裂纹或按计划更换，请更换。
  • 完全耦合： 发生重大故障后，考虑更换整个轴承座和轮毂。

联轴器故障是耦合机械中常见的振动源。其特征性的2倍振动模式以及较高的轴向振动使得联轴器问题易于识别，定期检查结合振动监测能够提前进行更换，避免联轴器故障对连接的设备造成昂贵的二次损坏。.

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