带剪切销齿式联轴器改造

摘 要：通过对2#冷轧机安全联轴器改造，消除了原安全联轴器存在的缺陷，有效降低了停机率，保证了生产顺行。

关键词：剪切销；安全联轴器；内置式防摆装置

1.前言

莱钢2#1500六辊可逆冷轧机轧辊主传动系统，采用的是05TMZ11AT型扭矩限制齿式联轴器(图1)，由电机端轴套、减速机端轴套，中间连接套3部分组成，中间连接套与电机侧轴套法兰盘通过3个剪切销连接。其工作原理是：当轧机正常作业时工作辊的扭矩小于安全联轴器的允许扭矩。若出现突发事故，工作辊的扭矩大于安全联轴器的允许扭矩，安全联轴器上的剪切销被剪断，致使轧机主电机功率瞬间变为零，进而起到保护电机和轧辊及其相关设备的作用。剪切销剪断后电机因无负荷停电，轧辊侧联轴器因轧辊的惯性继续转动，内置式防摆装置支撑起鼓形齿联轴器电机侧，此时安全联轴器两侧产生相对转动，而后随着能量的衰减逐渐停下。

2.存在问题

此安全联轴器，存在结构设计不合理，损坏频率高，且不易拆卸，主要表现如下：

2.1拆装不便；

莱钢2#1500可逆轧机，改造前的安全联轴器如下图（1）所示，每拆卸一次需拆除两轧机主电机之间和电机与减速机之间的联轴器，吊走两主电机的冷却装置，并旋转靠近联轴器一侧的电机，使减速机端轴套与中间连接套完全错开，方可拆除安全联轴器内防摆装置。恢复时除了完成以上工作，还要精调电机与减速机的同轴度。每完成一次拆卸、更换、恢复需停机至少48小时，无法在线检测、拆卸。仅2010年3-5月份防摆装置出现了3次问题，严重影响轧机生产效率，增加了维修工的劳动强度。

2.2剪切销在额定载荷情况下频繁被剪断；

电机防摆装置轴心与销孔分度圆的圆心，因加工原因不可能完全同心，内部法兰盘与电机端轴套为小过盈配合，两者累积误差导致剪切销未工作就有一定的内应力，在正常允许载荷内误认为剪切力超差，造成在额定载荷情况下，剪切销频繁被剪断。

2.3防摆装置轴端和法兰盘处螺栓松动、断裂；

在中间连接套高速旋转时，轴向力由防摆装置轴端及其法兰盘处螺栓承受。而此处螺栓强度达不到实际要求，经常出现螺栓松动、断裂，进而导致端盖与芯轴脱开，内部轴承滑落，起不到应有的作用。

由以上原因，造成停机率大大增加，生产效率低，因此该安全联轴器改造成为急需解决的问题。

3.改进方案

根据以上出现的问题，对此安全联轴器进行了全面改造，改造后的安全联轴器如下图(2)、（3）所示

3.1原来的深沟球轴承改为调心辊子轴承，定位装置由原来的螺栓压板模式改为圆螺母和止动垫圈模式，有效增加了右半联轴器锁紧强度。

3.2鼓形齿联轴器的右半联轴器在保证不影响使用的前提下，从左边铣去65mm，如左下图（2）所示，主要保证内置式防摆装置在线检测。在线拆除时，给中间连接套移动留出足够空间。

3.3内置式防摆装置法兰盘，改为如图（3）所示，法兰盘与电机端轴套由原来的过渡配合改为间隙配合，保证半径方向有0.5-1mm间隙，中间连接套与电机端轴套法兰盘固定螺栓对应位置钻φ16的通孔，此改造主要为消除安全销装配时产生的内应力，可实现在线拆卸的目的。

此改造需说明的几点：

1、此改造完成后，需先将内置式防摆装置与中间连接套固定好，并对应好防摆装置的法兰盘和中间连接套法兰盘位置并做好标记。主要保证配钻安全销孔与联轴器矫直孔和内部法兰盘孔位置相对统一，减小可能带来的装配误差，并保证一次装配成功。

2、待主电机轴与减速机轴校正后，连接减速机端轴套和中间连接套，并紧固。此次校正后，紧固好电机，只要电机和减速机位置不相对移动，以后不必再校正，可达到一劳永逸的目的。

3、连接防摆装置法兰盘到电机端轴套。此时只连接不紧固，主要尽可能降低内置防摆装置给安全销带来的内应力。

4、装配安全销，并旋转电机轴两周，再紧固内置法兰盘。主要保证所有安全销受力均匀，固定防摆装置时，利用间隙配合消除加工误差给安全销带来的内应力。

5、安全销被剪断后，松开内部法兰盘每个螺栓一周，再装配安全销，而后紧固法兰盘螺栓。

通过此项改造，完成一次安全联轴器的拆装，其耗时由原来的48小时减为4小时以内。

结语

此改造完成后，消除了原安全联轴器在2#轧机上的使用缺陷，尤其在正常轧制时未再出现安全销突然被剪断的问题，大大提高了生产效率，效果很好，值得推广。