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作者：陳軻　趙亮　王明

（來(lái)源：壓縮機網(wǎng)，版權歸原作者或機構所有）

1　引言

膜片聯(lián)軸器廣泛應用于電機驅動(dòng)的泵、風(fēng)機、壓縮機等應用環(huán)境，膜片聯(lián)軸器應用范圍廣泛。具有無(wú)潤滑、傳遞效率高、補償能力好等優(yōu)點(diǎn)。

但是壓縮機用膜片聯(lián)軸器在使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )遇到各種各樣的問(wèn)題。在現場(chǎng)沒(méi)有備機的情況下，這種情況會(huì )變得十分緊急。所以，如何從源頭上規避膜片聯(lián)軸器應用的風(fēng)險，成為了本文的研究主題。本文通過(guò)分析膜片聯(lián)軸器不同工作環(huán)境下不同的失效形式，為膜片聯(lián)軸器的使用方提供一些切實(shí)可行的改善方案。

壓縮機常用的膜片聯(lián)軸器形式如圖1所示，和國標JBT9147-JMⅡJ系列結構形式一致，為帶中間節的雙膜片聯(lián)軸器，由圖中9種零部件組成。本文主要涉及的損壞部件集中在圖1中件4聯(lián)軸器膜片、件6聯(lián)軸器中間節上面。

2　聯(lián)軸器失效案例分析

案例1：因扭矩波動(dòng)造成的失效

某海油機組電機-壓縮機，電機與壓縮機之間聯(lián)軸器功率為2240kW，轉速600RPM，扭矩35650Nm。聯(lián)軸器選用8孔膜片聯(lián)軸器，設計額定傳扭能力60kNm。根據現場(chǎng)反饋聯(lián)軸器使用28天損壞，電機軸瓦也已經(jīng)燒壞。

聯(lián)軸器主要損壞位置為被驅動(dòng)側膜片，膜片的拉梁和壓梁均有斷裂特征，且壓梁段的外側膜片與兩側法蘭面均有接觸磨損，片組上側帶肩襯套沒(méi)有損傷。聯(lián)軸器損壞如圖2所示，聯(lián)軸器膜片損壞如圖3所示。

如圖3所示，拉梁斷裂位置為膜片扭轉時(shí)較薄弱位置，壓梁斷裂位置為扭轉失穩起皺位置。根據該斷裂狀態(tài)，結合客戶(hù)所述聯(lián)軸器對中狀態(tài)并無(wú)明顯異常，可以判斷該膜片損壞為扭轉失效。觀(guān)察襯套磕碰點(diǎn)均處于一側，而另一側完好無(wú)損傷，可知失效時(shí)為正常旋轉傳扭方向失效，并不存在反向跡象。帶肩襯套及螺栓并未發(fā)現任何損傷，可以判斷膜片的損壞并非由于非常大的瞬態(tài)沖擊而導致的瞬態(tài)斷裂，該膜片損壞可能是由于長(cháng)期的扭矩不穩定波動(dòng)而導致的膜片扭轉交變疲勞失效。

該膜片損壞過(guò)程如下：扭矩波動(dòng)——膜片疲勞強度超標——部分膜片損壞——靜態(tài)強度不足——失效——無(wú)法保持襯套扭轉方向位置——襯套與大孔相撞——大孔、襯套損傷。

根據以上分析，可知聯(lián)軸器的失效原因應該是長(cháng)期扭矩波動(dòng)導致的扭轉疲勞失效。

改進(jìn)建議：找出扭矩波動(dòng)的源頭，確認動(dòng)力源和從動(dòng)機是否存在載荷波動(dòng)，另須確認軸系是否存在扭向振動(dòng)?？赏ㄟ^(guò)加大聯(lián)軸器型號提高抗扭振能力，或者更換為10孔系列聯(lián)軸器，提高膜片剛性。

案例2：因機組不對中造成的失效

某壓縮機用戶(hù)反饋，現在壓縮機用膜片聯(lián)軸器呈現如圖4所示的斷裂形式。

如圖4所示，膜片聯(lián)軸器膜片的斷裂位置處于傳扭孔螺栓附近，這種斷裂形式是很常見(jiàn)的一種形式。

該膜片聯(lián)軸器失效形式，多是因為在安裝膜片聯(lián)軸器時(shí)對中找正數據過(guò)大，導致聯(lián)軸器在正常運行中受到了因不對中產(chǎn)生的交變應力，最終導致聯(lián)軸器膜片發(fā)生斷裂。

為了解決聯(lián)軸器膜片螺栓處斷裂的問(wèn)題，需要在安裝膜片聯(lián)軸器的時(shí)候按照安裝使用說(shuō)明書(shū)，做好對中找正工作，保證聯(lián)軸器能夠在正常的狀態(tài)下工作。

案例3：因機組過(guò)載造成的失效

某壓縮機用戶(hù)反饋，現在壓縮機用膜片聯(lián)軸器呈現如圖5所示的斷裂形式。

如圖5所示，膜片聯(lián)軸器膜片的斷裂位置處于梁中間附近位置，這種斷裂形式也是很常見(jiàn)的一種形式。和圖4不一樣處在于膜片的斷裂位置。

該膜片聯(lián)軸器失效形式，多是因為聯(lián)軸器在瞬間承受過(guò)大的載荷。一般該載荷超過(guò)聯(lián)軸器所規定的瞬時(shí)扭矩和峰值扭矩，導致聯(lián)軸器膜片一瞬間無(wú)法承受住大載荷，造成了這種失效形式。

為了解決聯(lián)軸器膜片梁中間附近位置的問(wèn)題，需要在聯(lián)軸器的前期選型階段

為了解決聯(lián)軸器上圖6的彈性原件斷裂形式的問(wèn)題，需要在聯(lián)軸器的前期選型階段告知聯(lián)軸器生產(chǎn)商該機組可能存在熱脹量過(guò)大，或者機組存在軸向竄動(dòng)的情況。聯(lián)軸器廠(chǎng)家也需要在前期技術(shù)溝通中將熱脹量或竄動(dòng)量確認好，并做好聯(lián)軸器的選型工作。機組運行后，需要對熱脹量或竄動(dòng)量進(jìn)行檢測，一旦超過(guò)聯(lián)軸器的補償能力，應立即停機。

3　結論及建議

本文分享了集中膜片聯(lián)軸器和膜盤(pán)聯(lián)軸器常見(jiàn)的失效形式及解決方案，在聯(lián)軸器前期選型和使用過(guò)程中有如下建議：

1、及時(shí)告知聯(lián)軸器廠(chǎng)家聯(lián)軸器的使用工況，如有無(wú)熱脹量竄動(dòng)量，有無(wú)扭矩波動(dòng)，頻繁啟停等與正常運行不同的工況。

2、聯(lián)軸器安裝過(guò)程中需要嚴格遵循廠(chǎng)家的安裝說(shuō)明書(shū)，做好對中找正工作，并使用力矩扳手按規定力矩擰緊螺栓。

3、在聯(lián)軸器使用過(guò)程中，如果發(fā)現異常運行，或運行過(guò)程中出現異常聲響，需要停機并檢查。