liujinsong@czahlzq.com 151 3177 0577

技术文章

加热炉出炉辊道弹性柱销齿式联轴器尼龙柱销反复剪断?逐项排查方法

← 全部文章 技术审核:刘金松,工程师

加热炉出炉辊道联轴器的尼龙柱销总在同一位置反复剪断,光靠换新柱销解决不了问题。弹性柱销齿式联轴器的柱销本来就是设计中的薄弱环节,反复剪断说明别处出了问题:落坯冲击、辊子卡阻、热影响、不对中,或者柱销本身不对。

安恒传动 LZ 弹性柱销齿式联轴器产品图

为什么出炉辊道对弹性柱销齿式联轴器特别苛刻

弹性柱销齿式联轴器靠尼龙柱销传递扭矩,柱销嵌在半联轴器和外环上相互对应的齿槽里,两端由挡圈限位。它能补偿一定的不对中,也能缓冲冲击,所以很适合辊道传动,但所有载荷都要靠柱销受剪来传递。

出炉辊道把柱销最怕的工况都占全了。板坯被落到或推到前几根辊子上,冲击实实在在;定位时辊道频繁正反转;靠近炉门的辊子还处在强烈的热辐射中。每次换向都会吃掉柱销和齿槽之间的间隙,柱销就这样被两边来回敲打。

先看断掉的柱销

把故障联轴器里的柱销全部取出,按原来的位置放好,先看柱销再做别的。记下是哪根辊子、这个位置以前有没有断过,以及挡圈当时是否还在。

柱销的样子通常说明什么
所有柱销在同一平面整齐剪断,变形很小单次过载:落坯冲击、辊子突然卡死或猛烈换向
柱销鼓胀、被挤进齿槽、表面发亮或变色受热软化:来自热辐射或摩擦生热
柱销磨细或出现细腰,外环内有尼龙粉末不对中、配合松旷或换向敲击造成的滑动磨损
柱销轴向窜出,有的缺失,剩下的被剪断挡圈缺失或松动,或热膨胀造成的轴向推挤

几种特征混在一起很常见。磨细或软化的柱销,剪断载荷远低于新柱销,所以真正的根源是让柱销变弱的原因,而不是最后那一下冲击。

典型工况示例:在一条出炉辊道上,炉门后面前几根辊子的联轴器断柱销的频率远高于其他辊子。这种分布说明问题出在局部,比如落坯位置、热辐射或某一根辊子的轴承,而不是整批柱销的质量。

机械排查:辊子、轴承和挡圈

在传动隔离后,用手或撬杠转动辊子。如果辊子发涩、在某个位置卡住,或者需要的起动突破扭矩明显比相邻辊子大,通常是轴承损坏、辊轴弯曲,或辊面粘钢、粘氧化铁皮后与侧导板或机架发生摩擦。

辊子卡死而电机还在驱动时,柱销承受的是电机的峰值扭矩,此时柱销剪断是在保护电机和减速机。检查辊子轴承有无发热、异响和游隙,水冷辊子还要确认冷却和润滑正常。某一台传动的电流趋势上升,结合手动盘辊的结果是有用的线索,但不能直接说明柱销受力。

接着检查挡圈。挡圈缺失、螺栓松动,或者上次换柱销后没装回挡圈,柱销就会窜出;少了几根之后,剩下的柱销要承担全部载荷,随即被剪断。

热影响:热辐射与热变形造成的不对中

尼龙随温度升高会软化和蠕变,所以正对炉门的联轴器,即使载荷没有变化,柱销强度也会下降。要把停机后马上测得的表面温度和柱销的外观结合起来判断;单凭外环发烫,不能证明就是热失效。

热还会让轴移位。辊子和轴承座升温后会膨胀,而电机温度较低,所以冷态对中的联轴器热态运行时可能出现偏移,伸长的辊轴还可能把两个半联轴器推近。冷态对中时要按预计的膨胀量预留偏差,保留联轴器规定的轴向间隙,并在热态下复查对中。

加隔热通常是最省钱的办法。在炉门和联轴器之间加一块隔热板,离开旋转件,留出空气流通的空间,就能减少柱销受到的热辐射。

柱销材料、尺寸和数量

很多反复断裂是从替换柱销开始的。要核对柱销材料和耐热等级、直径和长度是否与原设计一致,以及每个柱销孔是否都装满;用普通尼龙代替耐热等级的材料、柱销尺寸略小,或者少装柱销运行,都会提前剪断。

不要为了不再剪断就把尼龙柱销换成钢销。那样联轴器就变成刚性的,失去缓冲能力,下次过载断的就是轴、键或减速机,而不是便宜的柱销。

只有在柱销、辊子、热影响和对中都没问题,却仍然反复整齐剪断时,才需要加大弹性柱销齿式联轴器的规格;这说明落坯冲击和换向带来的实际峰值扭矩超出了现有规格的承载能力。新规格要按这个峰值扭矩并取合适的工况系数来选,同时核对转速、轴径、键槽、不对中和工作环境,而不能只按电机额定扭矩选。我们的 LZ 系列从 LZ1(ZL1)到 LZ23(ZL23),整个系列的轴孔范围为 12–850 mm,扭矩和转速限值取决于具体规格。如果热影响无法降下来,那个位置用不含非金属元件的联轴器,可能比加大任何柱销规格都合适。

用柱销更换记录验证改进效果

尽量一次只改一项,并记录每次更换柱销的情况:辊子位置、日期、柱销外观和做了哪些改动。没有这份记录,隔热板、重新对中和新一批柱销同时上,最后谁也说不清是哪一项起了作用。

对比每根辊子改进前后的柱销更换周期。问题辊子的更换周期如果向辊道其他辊子靠拢,说明找到了原因;如果只是失效形态变了,比如从受热软化变成整齐剪断,就继续排查清单上的下一个原因。

FAQ

柱销剪断一定说明有问题吗?

不一定。辊子卡死时,柱销本来就应该先于轴、键或减速机断开,所以在堆钢或板坯卡阻之后偶尔断一次,是联轴器在履行职责。没有这类事件却在同一位置反复剪断,才需要排查。

能不能换成强度更高的柱销材料?

只有在该材料被指定用于这台联轴器和这种工况时才可以。柱销强度提高后,薄弱环节会转移到更贵的零件上,所以要先解决冲击、卡阻、热影响和对中,再按联轴器设计要求选用柱销等级。

应该整套更换联轴器,还是只换柱销?

每次换柱销时都要检查半联轴器和外环的齿槽。齿槽磨成椭圆、出现台阶或毛刺,会很快啃坏新柱销,所以齿槽轮廓明显损坏时,要更换半联轴器或外环。

如果出炉辊道的柱销反复剪断,先看断掉的柱销,把辊子和热影响方面的原因排除掉,再决定规格是否合适。我们可以按图纸,或按旧件照片和实测尺寸制作替换联轴器;标准尺寸最快 10 天发货,按旧件仿制最快 20 天,可随货提供材质证明书和尺寸检验报告。发图纸询价,并附上辊道传动数据,我们按您的实际峰值扭矩核对规格。

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。