YOTGCD 1250调速型液力偶合器故障分析与处理

潘 彪

（新疆八一钢铁股份有限公司，乌鲁木齐 830022）

YOTGCD 1250调速型液力偶合器故障分析与处理

潘 彪

（新疆八一钢铁股份有限公司，乌鲁木齐 830022）

本文通过介绍YOTGCD调速型液力偶合器的构成及工作原理，进一步对新疆八一钢铁有限公司第一炼钢厂150t转炉液力偶合器故障原因进行分析，并制定详细的解决措施，达到修复后上线能够稳定运行的目的，同时也为液偶的修复积累了丰富经验。

工作原理；故障分析；解决方法

1 前言

新疆新疆八一钢铁有限公司第一炼钢厂150t转炉2012年8月9日投产，转炉二次除尘、三次除尘、精炼除尘、铁水预处理除尘及副原料地下料仓除尘风机调速均采用调速液偶形式，设备配套4台1250液偶和1台875液偶。自投产之日起，150t转炉布袋除尘风机系统运行稳定，2014年2月25日突然发现转炉三次除尘风机电机前轴承振动大，风机调停。技术人员紧接着对电机、风机及液偶进行故障排查，从运行趋势监测来看电机和风机正常，问题就出在调速液偶上，故障具体原因需进一步排查和分析。

2 YOTGCD调速型液力偶合器的构成及工作原理

2.1 调速型液力偶合器的组成

YOTGCD型调速型液力偶合器一般有：输入轴、供油组件、背壳、涡轮、电加热器、泵轮、外壳、勺管拖动调速装置、导管壳体、输出轴、箱体、仪表系统等几部分构成，如图1。

图1 YOTGCD调速型液力偶合器

2.2 传递动力的原理

设备启动时，由输入轴上的齿轮驱动油泵把偶合器箱底的油打出，经过油冷却器到导管壳体内，再经泵轮上的进油口进入工作腔。

当偶合器运转时，油液从工作腔通过泵轮边缘的通道溢出，进入导管腔。在导管壳体里，有一水平放置并可径向伸缩的导管。导管口伸入到导管腔内，导管的伸缩由电动执行器控制，而导管口的径向位置决定了导管腔里油环的厚度，也就是工作腔里的充液量，从而决定了输出转速。当导管伸入旋转着的油环时就把油从导管腔内引出，减少了油环的厚度，并把油液排入箱体底部，供循环使用，相反地，导管缩回时，使油环厚度增加，工作腔内就保持较多的油液，这样，利用外部控制装置使导管在“充满”和“抽空”两种极限位置之间进行调节，从而得到了输出轴的无级变速。要注意的是：导管口要迎着工作油的旋转方向。

2.3 调速原理

只有在泵轮和涡轮之间存在压力差时油才可以循环，这就需要泵轮和涡轮之间有速度差异（滑差），即液力传动是需要滑差的。偶合器有多种规格可以在2～3%滑差传递全部的功率，输出转速以通过改变导管的位置而改变由泵轮和涡轮组成的工作腔的油量来改变滑差，而进行无级变速。

3 调速型液力偶合器故障分析

从液偶运行监测趋势看出，液偶输入轴轴承振动大引起电机调停。将电机与液偶联轴器脱开，用手拉葫芦拉动液偶输入轴半联轴器，液偶输入轴无法转动，初步判断输入端轴承已抱死，液偶整体更换下线。

3.1 液力偶合器开箱解体检查存在问题点

1）液偶输入轴与背壳连接法兰处无调整间隙，将此连接处脱开，埋入式轴承外圈调整垫已磨损成粉末和薄铁片，背壳与埋入式轴承配合端面及垫片关联部位严重磨损，如图2所示：

图2 液偶输入轴

2）液偶输入端轴承外圈挡圈和输出轴轴承座与外壳关联处明显磨损，输入端轴承抱死。

3.2 故障原因分析如下

3.2.1 根本原因液偶输入轴与背壳连接法兰处无调整间隙，将此连接处脱开，埋入式轴承外圈调整垫已磨损成粉末和薄铁片，背壳与埋入式轴承配合端面及垫片关联部位严重磨损。液偶埋入式轴承轴向定位调整不到位，且输入轴轴承未轴向定位，液偶运转时，输入轴及背壳、外壳、泵轮轴向窜动，导致调整垫松动、磨损并加剧，以致跳动增大，设备运行失去精度，被迫停机。

3.2.2 直接原因

液偶输入端轴承外圈挡圈和输出轴轴承座与外壳关联处明显磨损，输入端轴承抱死。输入端发生轴向窜动，致使轴承挡圈明显磨损，窜动作用到输入端轴承润滑油管上，导致油管角度偏离，使输入端轴承失去润滑，以致输入端轴承抱死。

4 调速型液力偶合器故障解决方法

1）对液偶输入轴与埋入式轴承的的外圈配合面进行清根处理，因表面需加调整垫预紧埋入式轴承，所以要求平面度在0.08mm以内。

2）液偶易损件：轴承、骨架油封、轴承端盖、挡圈、调整垫等备件准备到位。

3）液偶泵轮和涡轮单独做动平衡。

4）液偶输入轴与贝壳装配，压铅丝加工埋入式轴承外圈调整垫（要求调整垫厚度比所压铅丝厚10-15um）。

5）液偶旋转体装配，要求液偶输入轴法兰面与贝壳的配合间隙在5-8um范围内，确保埋入式轴承外圈的轴向定位和预紧。

6）液偶合箱：确保液偶输入轴轴承端盖回油槽位置的安装、液偶输出轴轴承端盖骨架油封的安装及各轴承齿轮吸油润滑点的喷油角度。

7）液偶上线试运行，各监测数据及运行趋势均正常。

5 结束语

八钢一炼钢150t转炉产线调速型液力偶合器第一次下线解体维修，在技术人员和维护人员的共同努力下，此次下线液偶的修复通过上线后运行数据及趋势的监测，运行状况非常理想。为今后大型调速液力偶合器故障判断及修复总结了丰富经验和奠定了坚实基础，同时也确保了150t转炉产线的顺利运行。

［1］调速型液力偶合器使用说明书［Z］.大连液力编著.大连：大连液力机械传动有限公司，2012.

［2］王先逵主编.机械制造工艺学［M］.北京.机械工业出版社，2006.

［3］李壮云主编.中国机械设计大典第5卷［M］.南昌.江西科技技术出版社，2002.

潘彪，男，31岁，本科，机械现场专业工程师。