liujinsong@czahlzq.com +86 151 3177 0577

技术文章

矿山筛分设备万向联轴器周期性振动:怎样检查传动轴相位、工作角和十字轴磨损

← 全部文章 技术审核:刘金松,工程师

振动筛由万向联轴器驱动,出现了随转速变化的周期性振动,大家第一个怀疑的往往是万向轴。有时候确实是它:叉头相位装错、两端工作角不相等、十字轴轴承磨损,都会引起与转速相关的振动。但振动筛本身就是一台激振设备,不少万向轴换掉之后才发现问题出在激振器、弹簧支承或钢结构上。下面是我们建议在订购备件之前走一遍的诊断顺序。

矿山振动筛激振器由带两个十字轴万向节和伸缩花键的万向传动轴驱动。

万向轴振动原因:先确认振动确实来自传动轴

第一步是把振动和转速对上号。测点要放在电机和激振器轴承上,而不只是筛箱上,再把主频和万向轴转速对比。激振器直接驱动时,筛箱的工作振动本身就和传动轴同频,所以单凭一个“每转一次”的峰值说明不了什么。下表可以作为排查起点。

现象优先排查
每转两次的分量明显,工作角越大越严重叉头相位或两端工作角不相等
每转一次的分量,随转速升高而增大不平衡、管轴弯曲、法兰跳动
启动、停机或负载变化时有冲击声十字轴轴承磨损、花键间隙大、法兰螺栓松动
启停过程中筛箱经过共振区时大幅摆动属于正常过渡现象,除非花键伸缩量不够
脱开万向轴、电机单独运转时振动依旧电机、底座或相邻设备

典型工况示例:一台变频驱动的振动筛只在某个转速段运行粗糙。先别急着怀疑万向节,查一查底座或相邻设备是否在这个转速段有共振;如果振动跟着结构走而不是跟着传动轴走,换新万向节也解决不了。

检查工作角、叉头相位和安装位置

单个十字轴万向节在有夹角时不能匀速传动:从动端每转一圈会加速、减速两次,夹角越大波动越明显。双万向节传动轴要抵消这种波动,必须同时满足两个条件:两端工作角相等,中间轴两端的叉头处在同一平面内。任何一条不满足,从动端都会出现转速波动,表现为振动和额外的轴承载荷。

两端工作角要在实际安装状态下测量,最好静止和运行状态各测一次,因为筛箱在弹簧上运动,激振器一端的角度也随之变化。确认布置是标准的 Z 型(输入轴与输出轴平行)或 W 型(两轴对称倾斜),且两端角度相等;如果存在空间复合角,要确认已按传动轴厂家的要求做了补偿。具体测量方法可以看万向联轴器工作角检查要点。

然后检查相位。多数传动轴在花键套和花键轴上都有对位标记,检修后重新插装时,很容易错开几个齿。如果标记已经看不到,先沿轴向目测中间轴两端的叉头是否在同一平面,再下结论。

检查十字轴轴承、密封、花键和法兰螺栓

驱动上锁挂牌后,用手盘动传动轴,同时请人观察每个万向节。十字轴轴承有径向或轴向间隙、滚针转动发涩有顿挫感、密封唇口有锈迹或内部进了粉尘,都说明十字轴组件已接近寿命终点。十字轴轴承只在工作角范围内往复摆动,工作角很小时滚针几乎不滚动,再加上筛箱的振动,滚道上容易压出压痕。

按厂家规定的周期给每个轴承加注润滑脂,直到所有密封处都挤出新脂,免维护密封结构除外。花键滑动部位要检查磨损、微动锈蚀和缺油的地方;花键在扭矩下卡滞,就跟不上筛箱的运动,轴向力会被顶到万向节和激振器轴承上。

最后检查法兰连接螺栓和法兰端面。螺栓松动会让法兰在止口上错位,表现和不平衡几乎一样,端面上的微动磨痕说明这种情况已经发生过。拉长的螺栓要换新,并按规定扭矩拧紧。

长度、伸缩行程、动平衡和临界转速

振动筛上的万向轴要跟着筛箱运动,安装长度必须在伸长和缩短两个方向都留有余量。如果启停时筛箱经过共振区大幅摆动,花键被压到底,就会出现沉重的撞击声;如果拉出太多,花键啮合长度变短,磨损会加快。在判断万向节好坏之前,先把安装长度和传动轴的最短、最长长度对比一下。

不平衡主要表现为每转一次的振动,并随转速升高而加大。管轴弯曲、平衡块脱落、管轴上粘结物料,或者法兰重新装配时偏心,都会造成不平衡;花键磨损后间隙变大,管轴还会在旋转中甩动。如果传动轴修过,要问清楚修后是否做过整体动平衡。

细长的传动轴在较高转速下可能接近弯曲临界转速,此时任何一点不平衡都会被急剧放大。如果振动在一个窄转速段内陡然升高、越过之后又回落,就要考虑临界转速。解决办法通常是缩短轴长、加大管径或增加中间支承,而不是换十字轴。

只换十字轴组件,还是整根传动轴?

轴承磨损但叉头轴承孔圆整无损、花键在允许范围内、管轴笔直时,只换十字轴组件即可。叉头孔已磨成椭圆、花键间隙很大、管轴弯曲,或者十字轴总是过早损坏时,应更换或整体修复传动轴;反复早期损坏通常说明工作角、长度或平衡从一开始就有问题。

询价维修或替换时,资料越全,来回确认的次数越少。请提供:

  • 总长:安装长度、最短长度和最长长度
  • 连接法兰:外径、螺栓分布圆、螺栓数量和规格、止口及端面键
  • 两端工作角,静止和运行状态各一组
  • 转速、电机功率和传递扭矩
  • 铭牌、两端万向节、花键及损伤部位的照片
  • 振动出现时机的描述或录像

我们的万向联轴器为 SWC 系列,型号从 SWC100 到 SWC620 共 14 个规格,整个系列的公称扭矩 Tn 范围为 1.25–1000 kN·m。选型前我们会核对扭矩、转速、轴径、键槽、工况系数、对中偏差和使用环境;如果您的传动超出这个范围,我们会直接告诉您,不会勉强套用。

FAQ

每转两次的振动,做动平衡能解决吗?

通常不能。这个分量来自两端工作角不相等或相位错误,属于几何问题,动平衡改变不了几何关系。先把工作角和相位纠正过来,如果仍有每转一次的分量,再做动平衡。

对位标记没了,怎么检查相位?

沿轴向目测:标准的 Z 型或 W 型布置中,中间轴两端的叉头应处在同一平面内,除非传动轴厂家为补偿复合角另有规定。如果不在同一平面,把花键拔开,转到叉头对齐的位置,回装前在两件上都做好标记。

为什么新换的十字轴很快又磨坏了?

反复早期损坏说明原因在十字轴之外:工作角过大或不相等、花键卡滞把轴向力顶到轴承上、漏加润滑脂,或者密封损坏后粉尘进入。原因不消除,只换十字轴等于把寿命重新计时。

如果您的振动筛一直振动,想请人复核几何关系或更换传动轴,可以把上面的清单发给我们。我们可以按图纸,也可以按旧轴照片和实测尺寸制作,可按要求做动平衡并随货提供动平衡报告;常规型号交期一般为 15–25 天,非标长度在审核图纸后确认交期。发图纸询价

相关技术文章

相关联轴器产品

需要选型或旧件替换技术确认?

请提供功率、转速、轴径、键槽、安装尺寸、图纸或旧件照片。我们会先复核工况,再确认型号与报价。