耦合装置
正确的耦合类型,正确安装时,泵和电机可以提高效率和减少磨损。
通过内森•麦克斯韦
通过约翰Smihal
运动产业与结核病伍德
12/23/2020

尽管强调电机和水泵的选择,选择理想的重要性耦合连接这两个昂贵的组件通常被低估了。BETVICTOR体育官网

同时,适当的程序安装和校准所选的耦合是经常被忽视。错误的安装和/或不受控制的偏差可能导致过早磨损和潜在故障的耦合,以及可能的损坏泵和/或电机。

一个耦合的基本功能是传输能量,适应失调和补偿轴向运动(轴端移动)。有时,耦合预计将吸收冲击或振动。选择合适的耦合取决于四个轴偏差或运动的基本条件:

  1. 两轴平行偏差发生在不共享相同的旋转轴。他们面临着可能是平行的,但他们的中心轴横向放置在彼此尊重。
  2. 角位移适用于轴既不同轴也不平行。的角度偏差可对称或不对称的轴。
  3. 轴向游动时一种或两种轴显示轴向移动,移动。滑动轴承电机,例如,“漂浮”作为猎取转子绕组的磁中心。温度变化也会导致热膨胀和轴的位置的变化。
  4. 扭转弹性平面垂直于轴线的扭转运动。冲击或振动通常会导致这个问题。扭转弹性耦合吸收和抑制了这些运动。1

最灵活的联轴器由两个法兰或附着在轴耦合中心,和一个连接可以金属元素(如盘耦合),或一个套筒等弹性材料制成的乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶、氯丁橡胶、热塑性弹性体、聚氨酯或机械连接如万向节或齿轮联轴器(图1)。

套筒联轴器
图1:套筒联轴器特性两个金属中心和一个选择的三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、热塑性弹性体、聚氨酯弹性体的元素。(图片由运动产业)

被认为是灵活的,耦合必须处理并行和角位移。联轴器与四通灵活性适应浮动和扭转运动。1以下概述可用各种耦合类型的揭示了各自的优缺点。

耦合的高速度、高转矩的应用程序
而弹性联轴器通常用于许多一般工业泵运行的应用程序到115马力(hp) /每分钟100转(rpm),弹性材料限制超过应用程序需要更高的扭矩和速度的传播。

齿轮联轴器是优秀的表演者在高转矩应用程序。然而,这些硬联轴器不提供扭转阻尼,从而带来更多的振动传播从电动机到泵(图片2)。网格耦合是扭转弹性和提供一些扭转抑制(图3)。

刚性齿轮联轴器
图2:刚性齿轮联轴器非常适合高扭矩的应用程序。
网格耦合
图片3:网格耦合结合钢网格弹簧在压缩。

盘联轴器可以在高速旋转,使他们一个不错的选择对于泵操作在一个较高的rpm。BETVICTOR体育官网然而,这些耦合只提供少量的轴向偏差。弯曲盘或金属组件的超出其屈服点会导致疲劳,和广泛的轴向运动可能导致失败(图4)。

盘耦合
图4:盘联轴器使用弯曲的金属
光盘和一个优先选择高
速度的应用。

弹性联轴器的选择
有三种基本类型的弹性联轴器:tire-type,套筒式和钳式。Tire-type和套筒式联轴器在剪切(压缩)来吸收冲击和保护设备。这些耦合的弹性灵活的成员可以在剪切变形,取代在一个负载。的扭转位移量或弹性体终结的冲击,可以吸收。元素也容易压缩,可以容纳浮动。

扭转的灵活性允许这两个弹性剪切耦合抑制振动的振幅,隔离一个轴的影响。

冲击加载过程产生的能量吸收的本质上是弹性体在扭曲行动。
tire-type最大的好处之一,套筒式弹性剪切耦合是设计失败在过度冲击负载的情况下,断开泵从电机保护泵在发生锁定或任何其他条件创建过度冲击。

节约成本和能力,以更好地分析失败来说是无价的。根据品牌和环境,弹性体用于套筒式联轴器可以从过度暴露于温度变化和化学降解。

Tire-type耦合是流行的用于连续使用美国国家标准协会(ANSI)泵在不同的应用程序需要最小的振动。BETVICTOR体育官网例如,这些工作需要变量的应用程序流量。随着流量变化,整个泵振动的可能性增加,更难轴承。tire-type耦合作为阻尼器和处理振动更加一致。tire-type耦合的很大的优势是,他们可以很容易地更换无需移动泵和电机(图5)。

轮胎联轴器
图5:轮胎联轴器允许简单的无需移动泵或电机的更换。
适当的耦合装置有助于避免问题最大的问题与tire-type耦合偏差。这些耦合,易于安装,必须检查最佳泵性能。在安装期间,一定要检查对齐。过度的失调会导致轴承磨损/失败。重要的是与任何修理或维修更换轴承(抹油/规范)在泵和电机,以减少停机时间。问题可能发生耦合装置由于不当匀场/调整/软脚可以损害泵、电机和耦合。浮动,或轴的运动朝向或远离电机或泵耦合,会导致套杯。最重要的是,无论哪一个耦合类型是安装,永远记得检查校准之前系统投入使用。

套筒式联轴器是一个不错的选择对于有许多通用的使用泵,包括离心泵使用变频驱动器。BETVICTOR体育官网这些软联轴器扭转适合中度失调应用程序。典型应用包括套筒耦合坑泵、立式结束吸离心泵、立式涡轮泵和一些水平分裂情况下泵(图6)。BETVICTOR体育官网

套筒式联轴器
图6(右):套筒式剪切耦合是一个不错的选择对于许多通用泵的应用程序。

经济弹性体套筒联轴器通常有1度的偏差能力的1/4,而价格适中弹性体轮胎联轴器通常有偏差的能力2到4度。

钳式联轴器使用弹性材料在压缩和没有相同数量的偏差能力或轴向和扭转减震功能如剪切耦合。在压缩、挤压橡胶元素传输扭矩,而不是扭曲。这些耦合通常用于低功率应用成本是一个主要的选择标准。钳式联轴器可以找到各种泵的应用程序包括粘性材料齿轮、螺杆、螺杆和叶容积式泵(图7)。BETVICTOR体育官网

下巴耦合
图7:下巴联轴器使用多种压缩弹性蜘蛛元素。

下巴耦合故障保险设计是一大优势。设备将继续推动如果弹性体失败。

联轴器的选择,泵用户需要注意“越多越好”的陷阱。扩界一个耦合会导致降低灵活性或偏差补偿,和一个太大的耦合可以把添加压力泵和电机耦合。

相反,有太多偏差耦合能力可能太软或屈服,这可能会导致振动或转动不平衡的状况。

泵/电机已经安装后,它总是一个好的经验法则复核对齐在大约6个月。泵/电机基础可能解决,可以把泵失准。是很重要的在选择合适的弹性耦合首先检查周围的环境中,泵/电机将操作。问题如果它将暴露在极端温度的变化。

同时,了解什么类型的转矩(服务因素)泵所需材料从A点到b点。最后,重要的是要考虑如果在任何管道泵将压力可能导致它随着时间的推移下降失准。

引用

  1. “耦合类型泵的应用程序”,altramotion.com (https://www.altramotion.com/newsroom/2010/11/coupling-selection-for-pum…)



Nathan麦克斯韦是一个车间技术员和网站质量管理员在运动行业的工艺泵与设备位于奥马哈,内布拉斯加州。BETVICTOR体育官网认证的焊机,麦克斯韦16年的焊接经验,制造、加工,数控车床操作、钻孔、等离子切割,以及五年机器人焊接和编程,和四年过程泵。BETVICTOR体育官网

约翰Smihal产品manager-elastomeric耦合结核病伍德已经超过16年,并持有学士从匹兹堡大学的机械工程技术。欲了解更多信息,请访问www.motionIndustries.com/BETVICTOR体育官网pumpsandsystems或者看到MiHow2视频“如何选择合适的弹性耦合为各种应用程序”(www.tinyurl.com/y8yefgof)。

问题

2020年12月