Fleksibel motorkobling: typer, feiljusteringsgrenser og valgtrinn

En 15 kW sentrifugalpumpe ved et kjemisk anlegg spiste fleksible motorkoblinger av kjevetype hver åttende måned. Koblingen var ikke problemet. Målinger viste at motor- og pumpeakslene satt 0,9 mm fra hverandre i parallell forskyvning og 0,6 grader utenfor vinkeljustering, omtrent tre ganger hva edderkoppinnsatsen kunne absorbere. Erstatningen mislyktes på samme måte. En fleksibel motorkobling er en momentoverførende del med en fast, begrenset feiljustering. Å behandle det som en kur for dårlig justering er den mest pålitelige måten å fortsette å kjøpe den samme delen to ganger i året.

Hva en fleksibel motorkobling gjør, og hva den ikke kan

En fleksibel motorkobling forbinder motorakselen med inngangsakselen til en pumpe, girkasse, kompressor, vifte eller maskinverktøy. Den utfører tre jobber samtidig: den overfører dreiemoment, den absorberer de små akselforskyvningene som ingen reell installasjon eliminerer, og den reduserer vibrasjonen og støtet som ellers ville nå motorlager og girtenner. Ordet fleksibel beskriver arbeidselementet, enten det er en elastomer innsats, en metallbelg, en rustfri skivepakke, en spiralformet bjelkedel eller et fjærgitter. Den beskriver ikke en ubegrenset evne til å svelge feilstilling.

Hva delen ikke vil gjøre betyr like mye. Den kan ikke trekke to dårlig justerte aksler på linje, absorbere den termiske veksten til et langakseltog, kompensere for en myk fot, eller fungere som et avstandsstykke mellom maskiner som burde vært plassert riktig i utgangspunktet. Hvert fleksibelt design har også en kostnad. Elastomere typer demper vibrasjoner godt, men har temperaturgrenser og begrenset levetid; metalltyper holder null tilbakeslag og tåler varme, men passerer vibrasjoner og kan bli trett. Gevinsten, som kommer ned til lavere lagerbelastninger, mindre støy og lengre levetid for maskinen, er oppsummert i denne merknaden om fordelene med en fleksibel kobling .

De fleksible motorkoblingstypene du faktisk vil spesifisere

Motordrevne maskiner betjenes av åtte koblingsfamilier i praksis. Tabellen nedenfor viser feiljusteringen hver enkelt håndterer i service og stasjonene der den får sin plass. Behandle tallene som planleggingsverdier i stedet for grenser.

To regler betyr mer enn tallene. Fortsett å fungere feiljustering til omtrent en tredjedel av den nominelle kvoten, fordi en kopling som allerede kjører på grensen ikke har noen reserve for termisk vekst eller fundamentsetting. Og match elementmaterialet til miljøet: Nitrilinnsatser er komfortable fra ca. -40 °C til 100 °C, polyuretan litt mindre på toppen av det området, mens en belg eller membranpakke er begrenset av utmattelseslevetid i stedet for av temperatur.

RSK-CPFJC kjeveedderkoppkobling i aluminium med høy stivhet Når du dimensjonerer en motordrevet kobling, demper denne kjeve/edderkoppenheten i aluminium med null tilbakeslag vibrasjoner og kompenserer forskyvninger under beregnet dreiemoment og feiljustering. Se produkt →

Valgsekvens: Moment, Feiljustering, Hastighet, Tilpasning

Dreiemoment og servicefaktor

Start fra den drevne maskinen, ikke motoren. Nødvendig dreiemoment er T = 9550 x P/n, med P i kW og n i rpm, så en 22 kW motor ved 1470 rpm trenger ca 143 Nm. Multipliser med en driftsfaktor: Omtrent 1,5 for jevne vifter og sentrifugalpumper, 2,0 for transportører, blandere og stempelkompressorer, og 2,5 eller mer for knusere, valsepresser og reverseringsdrev. Bekreft deretter toppmoment. En direkte-på-linje-motor kan levere to til tre ganger nominelt dreiemoment ved oppstart, og koblingens toppklassifisering, ikke dens kontinuerlige vurdering, styrer det øyeblikket.

Feiljusteringsbudsjett

Mål offset etter at maskinene er fuget og boltet, ikke fra tegningen. Legg til termisk vekst mellom kalde og varme tilstander. Velg deretter en størrelse hvis nominelle parallelle, vinkelmessige og aksiale tillatelser er minst tre ganger det du forventer å se. Aksialgodtgjørelse er den som oftest glemmes: en belgkopling på et akseltog som vokser 1 mm når det er varmt, vil svikte i skyvekraften lenge før det svikter i torsjon.

Hastighet, balanse og tilbakeslag

Over omtrent 3000 rpm blir balansen et valgkriterium snarere enn en fotnote, og en kobling som oppfører seg ved 1500 rpm kan vibrere ved 6000 rpm hvis sammenstillingen ikke er balansert som en enhet. På servo- og posisjoneringsakser overskrider tilbakeslag og torsjonsstivhet dreiemomentkapasiteten, og det er grunnen til at nav av klemtype og null-slippelementer erstatter settskruer og elastomerinnsatser i disse posisjonene.

Installasjonsdetaljer som bestemmer koblingens levetid

• Juster med en måleindikator eller lasersystem i to plan, og kontroller deretter på nytt etter den første løpedagen.
• Sett navene slik at det bøyende elementet sitter i dets utformede gap, og bruk aldri koblingen til å lukke et akselgap.
• Respekter borepassformen. En H7-boring på en h6-aksel med riktig nøkkel glir på uten kraft; en løs boring bånd i løpet av uker, og et påslått nav skader lagrene.
• Stram klemskruer og stiftbolter med en kalibrert skiftenøkkel, i rekkefølgen vist på tegningen.
• Hold elastomerelementer unna olje, ozon og direkte sollys i lagring, og inspiser dem ved planlagte nedleggelser i stedet for å vente på sammenbrudd.

Feilmønstre og hva de forteller deg

• En edderkoppinnsats båret inn i en halvmåneform peker på vinkelfeil; jevn slitasje over alle fliker peker på overbelastning.
• En metallbelg sprukket ved siden av en flens betyr vanligvis gjentatt aksial eller vinkel overvandring, ikke en materialfeil.
• Utflatede eller smeltede stifthylser indikerer omgivelses- eller strålevarme over elastomergrensen.
• En rillet navboring og kilespor viser en løs passform kombinert med dreiemomentreversering.
• En kopling som går varm ved moderat belastning blir ofte overkomprimert aksialt under installasjon.

Tilpasse koblingen til den drevne maskinen

På en sentrifugalpumpe, vifte eller skruetransportør drevet av en standard induksjonsmotor på 7,5 til 45 kW, er vanligvis en kjevetype eller elastisk hylsestiftkopling det fornuftige valget. Både tolererer parallell og vinkelforskyvning, demper motorens torsjonsbølger, og kan re-elementeres på stedet på under en time uten å flytte noen av maskinene.

RSK-LT Elastisk hylsestiftkobling For standard induksjonsmotordrift på vifter, pumper eller transportører, tåler denne rimelige elastiske stiftkoblingen offset og forenkler vedlikehold på stedet. Se produkt →

Servo- og posisjoneringsakser er et annet problem. Her betyr tilbakeslag mer enn råt dreiemoment, så en metallbelg eller bjelkekobling med klemnav holder forbindelsen stiv i torsjon samtidig som den tillater en liten forskyvning. Fordi servokoblingsområde inkluderer bjelke-, belg-, membran-, kjeve- og Oldham-versjoner, en enkelt monteringsstil kan holdes på tvers av en hel maskin.

RSK-CPRC aluminiumslegering belg servokobling For servo- og stepperposisjoneringsakser der tilbakeslag betyr noe, kompenserer denne klemmetypen rustfri belgkobling små forskyvninger uten å miste torsjonsstivhet. Se produkt →

Høyhastighets testbenker, turbokompressorer og maskinverktøysspindler kjører forbi balanse- og utmattelsesgrensene til elastomerer, og det er der en membrankobling beregnet for 10 000 rpm tar over. I den tunge enden krever rullepresser, kraner, valseverk og marin akseling trommelutstyr eller serpentinfjærkoblinger, noen ganger med et bremsehjul, en mellomaksel eller et delt nav, og ofte som en tilpasset i stedet for katalogmontering.

Hva du skal sende en produsent for et nøyaktig tilbud

Et koblingstilbud er bare så godt som dataene bak. Oppgi følgende før du spør om pris:

• Motorkraft, hastighet og startmetode
• Skaftdiametre, kilespordimensjoner og passformklasse på begge sider
• Målt eller forventet parallell, vinkel og aksial feiljustering
• Driftssyklus, sjokknivå og om stasjonen reverserer
• Omgivelsestemperatur, fuktighet, støv og kjemikalier
• Driftshastighet og, over 3000 rpm, nødvendig balansegrad
• Enten det er behov for bremsehjul, bremseskive, mellomaksel eller delt nav

Med denne listen kan en leverandør velge en standardstørrelse, anbefale elementmaterialet og bekrefte om en modifisert boring, kilespor eller balansert sammenstilling er nødvendig. Dette tilpasningsnivået er rutine i industriell koblingsproduksjon, og det er normalt billigere enn å spesifisere en overdimensjonert standardenhet for å dekke en ukjent.

Koblingen er den billigste komponenten i de fleste drivverk, og den svikter oftest av årsaker som ikke har noe med selve koplingen å gjøre. Fiks justeringen, størrelse for toppmoment, hold en tredjedel av feiljusteringstillatelsen i reserve, og en fleksibel motorkobling vil vare lenger enn lagrene på hver side av den.