干货 | 风机联轴器浅谈

　　风力发电机的工作环境较为恶劣，我国主要的风能资源丰富的地区基本都处于沿海、山区和中国的西北部。糟糕的环境对风机部件的耐蚀性能及耐冲击能力，都有很高的要求。

　　风力发电机组因为处于地面较高处，除了高速运转的传动系统，机组整体由于受风力影响振动，其发电机、齿轮箱、叶轮三部分的联接对中，由于各种原因，可能会造成一定偏差；这个偏差，就需要靠联轴器来进行调节。所以，风机上联轴器的选型与装配都有严格的要求。

　　联轴器的选取

　　在选择联轴器时，需考虑联轴器的机械性能是否能够合理满足风机的功率、承载能力、动力机系数等要求。风机联轴器承受载荷的能力是选取的重要指标。在风力发电机组中的联轴器所承受荷载主要有：叶轮通过齿轮箱所传递的扭矩；齿轮箱与发电机自身的振动所产生的振幅；联轴器自身的重力；联轴器由于种种原因使其质心或惯性主轴与其旋转轴线不重合，在运转时还将产生不平衡离心惯性力、离心惯性偶力等多样力或力偶，这些力或力偶极大的影响着联轴器的运行。

　　风力发电机内联轴器属于传递动力的轴系传动系统，对传动精度要求不高，但应避免选用非金属弹性元件弹性联轴器和可动元件之间有问隙的挠性联轴器，以免在高速旋转过程中，联轴器受到损坏。

　　风机联轴器所联两轴由于制造误差、安装误差、轴受载而产生的变形、基座变形、轴承磨损、温度变化(热胀、冷缩)、部件之问的相对运动等多种因素而产生相对位移。一般情况下，两轴相对位移是难以避免的，但不同工况条件下的轴系传动所产生的位移方向，即轴向(X)、径向(y)、角向(a)以及位移量的大小有所不同。所以在风力发电机组中对弹性联轴器的基本要求为：

　　1、强度高，承载能力大。由于风力发电机组的传动轴系有可能发生瞬时尖峰载荷，故要求联轴器的瞬时最大转矩为额定长期转矩的三倍以上。

　　2、弹性高，阻尼大，具有足够的减振能力。把冲击和振动产生的振幅降低到允许的范围内。

　　3、具有足够的补偿性，满足工作时两轴发生位移的需要。

　　4、工作可靠性能稳定，对具有橡胶弹性元件的联轴器还应具有耐热性、不易老化等特性。

　　联轴器的装配与拆卸

风机叠片式联轴器一般安装位置

　　1、安装在风机上的联轴器，一般在制造厂都做过动平衡试验，动平衡试验合格后画上各部件之间互相配合方位的标记。在装配时必须按制造厂给定的标记组装，这一点是很重要的。如果不按标记任意组装，很可能发生由于联轴器的动平衡不好引起机组振动的现象。

　　2、风机联轴器法兰盘上的联接螺栓时经过承重的，使每一联轴器上的联接螺栓能做到重量基本一致因此，各联轴器之间的螺栓不能任意互换，如果要更换联轴器联接螺栓的某一个，必须使它的重量与原有的联接螺栓重量一致。

　　3、在拧紧联轴器的联接螺栓时，应对称、逐步拧紧，使每一联接螺栓上的锁紧力基本一致，不至于因为各螺栓受力不均而使联轴器在装配后产生歪斜现象，有条件的可采用力矩扳手。 对于刚性可移式联轴器，在装配完后应检查联轴器的刚性可移件能否进行少量的移动，有无卡涩的现象。 各种联轴器在装配后，均应盘车，看看转动是否良好。

　　4、联轴器的找正是机器安装的重要工作之一。找正的目的是在机器在工作时使主动轴和从动轴两轴中心线在同一直线上。找正的精度关系到机器是否能正常运转，对高速运转的机器尤其重要。联轴器两轴绝对准确的对中是难以达到的，对连续运转的机器要求始终保持准确的对中就更困难。各零部件的不均匀热膨胀，轴的挠曲，轴承的不均匀磨损，机器产生的位移及基础的不均匀下沉等，都是造成不易保持轴对中的原因。

　　因此，在设计机器时规定两轴中心有一个允许偏差值，这也是安装联轴器时所需要的。从装配角度讲，只要能保证联轴器安全可靠地传递扭矩，两轴中心允许的偏差值愈大，安装时愈容易达到要求。但是从安装质量角度讲，两轴中心线偏差愈小，对中愈精确，机器的运转情况愈好，使用寿命愈长。所以，不能把联轴器安装时两轴对中的允许偏差看成是安装者草率施工所留的余量。

　　电机安装时，联轴器在轴向和径向会出现偏差或倾斜，可能出现四种情况，如图1所示：

图1. 电机联轴器找正时可能遇到的四种情况

　　根据图1所示对主动轴和从动轴相对位置的分析见表1：

表1. 电机联轴器偏移的分析

　　安装电机时，一般是在电机中心位置固定并调整完水平之后，再进行联轴器的找正。通过测量与计算，分析偏差情况，调整电动机轴中心位置以达到主动轴与从动轴既同心，又平行。

　　要事先了解电动机的用途、转速、联轴器形式、同心度允许误差范围（同心度允许误差范围表），对不能架磁力表座的联轴器，要事先制作专用表架和卡扣，以便在电机联轴器找正时，卡在电机联轴器内齿套或电机轴上。

　　1)轴承座、台板各部螺栓应紧固。

　　2)联轴器的测量面打磨干净。

　　3)检查电机地脚螺栓在未紧固时的接触情况，应无翘动现象。

　　4)用百分表测量联轴器的径向和轴向的晃动，晃动值不能大于0.5㎜。

　　5)电机应由电气人员进行了空载试验，并且试验合格。方许联轴器找正工作。

　　作者  武新生    高级工程师

　　南京安维士传动技术股份有限公司