摘要通過改變變速離合器軸承的結構設計，從而解決因負荷變動引起的變速離合器振動問題‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。

　　關鍵詞變速離合器軸承振動

　　離合器是主、從動部分在同軸線上傳遞動力或運動時，具有嚙合或分離功能的裝置‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。變速離合器主要是由減速齒輪箱裝置和自動離合器組成，作為重要設備廣泛用于鋼鐵行業的同軸機組，可替代同類進口產品，具有廣泛的市場前景‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。

　　變速離合器主要由上下箱體、同步離合器、傳動齒輪、支撐軸承、軸封、測溫元件及測振元件等組成。同步離合器布置在變速離合器箱體內。汽輪機未啟動、離合器未嚙合前，燒結主抽風機帶動離合器輸出端轉動，離合器輸入端、小齒輪及大齒輪均處于靜止狀態。汽輪機啟動后，通過傳動齒輪，帶動離合器輸入端轉動，當同步離合器輸入端轉速高于輸出端轉速后，離合器嚙合。離合器嚙合后，汽輪機功率通過小、大齒輪、同步離合器及聯接軸，傳遞到燒結主抽風機。

　　1項目概況

　　某鋼鐵企業燒結余熱改造項目，利用環冷機的高溫煙氣通過余熱鍋爐，產生蒸汽進入汽輪機，通過變速離合器驅動電動機做功，從而達到節省電動機功率的目的。

　　1)原主機軸系配置：主抽風機+電動機。

　　2)改造后的軸系配置：主抽風機+電動機+變速離合器+汽輪機。系統在改造過程中，新增加變速離合器和汽輪機的設備基礎，將電動機更換為雙伸軸的電動機。

　　2現狀及問題

　　機組在試車階段，主抽風機與電動機聯動試車，各項指標符合要求，汽輪機單體試車，各項指標符合要求，汽輪機與系統聯合試車時，汽輪機轉速升到額定轉速，離合器與電動機嚙合，整個軸系的各項指標符合要求。

　　汽輪機開始增加負荷，電動機開始降低功率，隨著負荷的增加，變速離合器的高速端軸承振動開始變大，當功率增加不到10%時，振動幅度已經達到100μm以上(設計值60μm報警，100μm停機)，機組被迫停機。

　　3故障原因的分析

　　1)對高速軸與汽輪機主軸的同軸度進行復查，發現與設計要求有微量偏差，考慮到是膜片聯軸器聯接，聯軸器有微量的補償，暫不做處理。

　　2)對變速離合器進行開蓋，檢查齒面嚙合、軸承間隙、軸承過盈等，發現軸承的緊固螺栓緊力不夠，重新緊固，其余未發現明顯異常。

　　該故障出現在系統負荷增加的情況下，故初步判斷該故障的產生是變速離合器的問題引起的，經設備廠家核算后，現場在確保安全的情況下，對離合器進行進一步的驗證。

　　汽輪機的額定功率為3500kW，變速離合器的額定功率為4500kW，當功率達到900kW時，變速離合器高速軸的振動從180μm快速下降到29μm，隨著負荷的繼續增加，振動基本不再變化。經過以上的驗證及進一步分析，基本判定離合器的振動是離合器本身的穩定性引起的。

　　4故障的處理

　　在對離合器軸系的重新校核的基礎上，分析機組的扭振計算、扭振頻率以及現場試車過程中的詳細振動數據，最終制定處理方案。

　　為提高變速離合器高速軸運行穩定性，減小高速軸承間隙并改成橢圓瓦，將原軸承中分面上下各加工去量0.05mm~0.055mm，同時軸承靠齒輪側寬度單邊去量30mm，將軸承有效承載寬度由原來的140mm改為110mm。

　　對改造后的方案重新進行軸系計算，軸向布置跨距向兩側各增加20mm。在汽輪機額定功率3500kW下運行時，軸系計算溫度為90℃。根據實際運行時軸承溫度決定是否需要在下瓦油葉上開35mm寬軸向油槽。根據以上方案對軸承進行機械加工。

　　5結果

　　離合器軸承經過改造后重新試車，變速離合器與電動機順利接合，隨著負荷的增加，變速離合器的高速軸振動穩定在29μm左右，軸瓦溫度為57℃～58℃，系統運行穩定，振動故障消除。

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