液壓牙嵌式絞車離合器的使用及維護方法

馬士祥

（中交一航局第二工程有限公司，山東 青島 266071）

牙嵌式離合器結構簡單，牙有矩形、梯形、三角形、鋸齒形和螺旋形等幾種形式[1－2]，由于同時參與嵌合的牙數多，能傳遞較大的轉矩，因此適用范圍廣泛，外形尺寸小，接合后主從動軸無相對滑動，傳動比不變，但接合時有沖擊，適合于靜止接合，或轉速差較小時接合（對矩形牙轉速差≤10 r/min，對其余牙形≤300 r/min），否則牙齒可能會因受撞擊而折斷或變形，主要用于低速機械的傳動軸系。三角形牙傳遞中、小轉矩，牙數15~60。梯形、鋸齒形牙可以傳遞較大的轉矩，牙數3~15。梯形牙可以補償磨損后的牙側間隙，鋸齒形牙只能單向工作，反轉時由于有較大的軸向分力，會迫使離合器自行分散，以使載荷均勻分布。

1 牙嵌式離合器的改進

1.1 離合器現狀

港珠澳大橋沉管安裝船絞車都是大中型的，最大拉力可達1 200 kN，離合器的傳動軸為六菱柱形狀，如圖1、圖2所示。主動軸與半離合器Ⅱ接觸面積大，故傳動效果好，動力損耗小，但當離合器進行脫離或結合時兩者表面摩擦力大，離合器液壓缸的推力是固定數值，油缸設計理想狀態下可輕松推動離合器結合或分離，但實際工況受外界環境條件影響，有時油缸推力無法全部傳到半離合器Ⅱ上，故離合器有時脫不到位。

圖1 離合器剖面圖Fig.1 Cross-section of the clutch

圖2 1 200 kN絞車離合器實物圖Fig.2 Pictureof the 1 200 kN winch clutch

根據現場情況分析判斷，具體原因有兩個[3－4]：1）理論上油缸推力可以推開離合器，但由于液壓油缸尾端固定處金屬支架有小范圍彈性形變，油缸傳送力到半離合器Ⅱ的杠桿支點的金屬支架也存在小范圍彈性形變，導致油缸伸出量和推力無法全部傳送到離合器Ⅱ上。2）從動軸與半離合器Ⅱ之間的六菱柱傳動軸是露天使用，風沙、灰塵、海水濕氣會滲入到軸與半離合器Ⅱ之間的結合縫隙中造成堵塞，軸表面腐蝕較快，導致離合器在合或離時摩擦力增大，導致半離合器Ⅱ無法活動或活動不到位。

1.2 離合器改進

針對上述離合器現狀，建議進行改進。

1）對支點進行加固處理，如圖3所示。支點加固后運行情況得到很好改善，原來在操作離合器脫離或閉合時，支點的支架因為變形而改變支點的位置，損耗了油缸的推力，加固后動作時支點就固定不動了，效果很顯著。

圖3 1 200 kN絞車離合器改進圖Fig.3 Pictureof the improved 1 200 k N winch clutch

2）對六菱柱進行改進，如圖4所示。在六菱柱的單個表面進行結構改造，把每個面進行開槽處理，即在表面用專業設備開挖一條直徑為1 cm、長度為軸本身長度的半圓柱型凹槽，槽間距適中，保證安全傳動的前提下大大減小了接觸面積，摩擦力減小，在離合器閉合或脫離作業時都有很大改善。

2 牙嵌式離合器及絞車的保養

圖4 絞車離合器六菱柱傳動軸Fig.4 The hexagonal prisms transmission shaft of winch clutch

由于海水侵蝕等原因，船用絞車都有一定的磨損或損壞，正確的操作和保養不僅能保證設備的正常工作，還能延長設備的壽命。

1）經常擦試設備，清掃浮塵雜物，保持機亮地凈。

2）絞車所有轉動部位及其油杯要保持清潔，在船用絞車使用前和使用結束后需要各加1次潤滑油。

3）經常檢查潤滑油泵運行是否正常，各潤滑部位油流是否暢通和定量，油圈是否轉動，油溫是否正常，否則應及時調節和更換。

4）經常檢查各部位螺栓、鉚釘、銷軸等連接零件是否松動或脫落，尤其對軸承座螺栓和地腳螺栓要進行特別檢查，如有松動及時擰緊，脫落件及時補齊。

5）定期檢查制動系統的閘輪、閘盤、閘瓦、傳動機構、液壓站等工作是否靈活正常，閘塊與閘盤（或閘輪）之間間隙是否符合規定，盤式制動閘碟形彈簧是否失效，否則應及時處理和調整。

3 牙嵌式離合器改進后的試驗

1）首先對支點支架進行了加固處理，如圖3所示，改裝后離合器運行情況得到很大改善，無卡住現象。

2）日常保養時注重對離合器六菱柱傳動軸及中心軸的清潔、涂油保養。

3）試驗證實上述對離合器的改進基本解決了之前出現的合－離不到位的情況。

4 結語

通過分析牙嵌式離合器的結構及原理，根據實際運轉狀況，對離合器的支架進行了加固改裝，加之正確的維護保養，使離合器在實際工作中發揮出了最大潛能，連續工作無故障，完全杜絕了之前脫離困難及不到位的狀況，操作所需時間是原來的一半，操作人員由原來的2～3人減少到1人，工作效率提高的同時工作質量也得到進一步改善。

通過實際運行證明，對離合器正確的維護保養，不僅能提高工作效率，還能減少故障，延長使用壽命，可為類似設備維修保養提供參考。