液壓OK-HB聯(lián)軸節(jié)非常規(guī)拆裝技術

管世珍，謝廣東

（南水北調中線管理局河南分局，河南鄭州 45000）

液壓OK-HB聯(lián)軸節(jié)非常規(guī)拆裝技術

管世珍，謝廣東

（南水北調中線管理局河南分局，河南鄭州 45000）

OK-HB聯(lián)軸節(jié)在船舶軸系，尤其是CPP系統(tǒng)的軸系結構中廣泛運用。其主要部件是精密偶件，拆裝工藝性很強，在長期修船實踐中，積累的經驗，介紹OK-HB聯(lián)軸節(jié)的非常規(guī)拆裝技術。

OK-HB聯(lián)軸節(jié)；軸系；工藝性；特殊；非常規(guī)

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.64

0 引言

OK-HB聯(lián)軸節(jié)是瑞典SKF公司專利產品。由于OK-HB聯(lián)軸節(jié)的特殊優(yōu)越性，在船舶工業(yè)中應用非常廣泛。OK-HB聯(lián)軸節(jié)改變了以往的法蘭連接方式，既消除了軸系鍛造過程中法蘭凸緣存在的鍛造缺陷問題（不需為殘留應力及其如何消除而發(fā)愁），又為后續(xù)的檢修提供了方便。拆裝工作只需要2個千斤頂和1個液壓泵專用工具即可，節(jié)省了大量人力物力。由于OK-HB聯(lián)軸節(jié)的可靠性，常常是多個塢次不需要拆檢，所以會因長時間未拆檢而出現(xiàn)拆裝困難的現(xiàn)象。根據OK-HB聯(lián)軸節(jié)長期未拆檢的特殊情況，探討液壓OK-HB聯(lián)軸節(jié)的非常規(guī)拆裝技術。

1 OK-HB聯(lián)軸節(jié)結構原理

1.1 結構組成

OK-HB聯(lián)軸節(jié)主要由2個高強度優(yōu)質鋼套組成：1個薄壁的內套和1個厚壁的外套（圖1）。內套的外表面有輕微錐度，與外套內孔的錐度一致。內套的內孔直徑比軸直徑稍大，拆裝時便于軸通過。在內套小端的大螺母及油封和內外套組成一個密封腔室。

圖1 OK-HB聯(lián)軸節(jié)結構

1.2 結構原理

內套在中間軸和艉軸軸端，配合間隙一般0.08～0.10 mm，能順利裝配和拆卸。液壓聯(lián)軸器工作時，密封腔室壓進液壓油，內套、外套產生相對位移，使內套直徑縮小、外套直徑變大，這樣內套與軸、內套與外套的配合就產生過盈。當移動到規(guī)定位置后，卸掉徑向力（油壓），外套收縮，形成過盈，將內套緊壓在中間軸和艉軸表面，使內套與兩軸之間產生軸向與周向摩擦力，傳遞主機輸出的轉矩[1]。在裝配過程中，為了減少內外套相對移動時的摩擦力，利用高壓油作用到內外套的配合錐面上，使配合面產生了一層薄油膜克服摩擦作用，當外套直徑達到正確位置時，徑向油泵減壓泄油，使得內外套之間保持正常的摩擦作用。外套接觸面的錐度在1∶80左右，遠小于它們之間靜摩擦角，再加上安裝至設計位置，內套與外套之間、內套與軸之間有較大過盈力作用，在軸系運轉時產生的摩擦力足以用來傳遞扭矩或克服拉力作用，而不產生滑動，使聯(lián)軸節(jié)實現(xiàn)其功能。

OK-HB聯(lián)軸節(jié)拆卸很簡單，高壓油注進聯(lián)軸節(jié)內外套之間，減少摩擦，外套從錐面下滑；而軸向液壓單元產生的作用力是上面軸向分力的平衡力，通過控制油腔的放油速度，可控制外套的下滑速度。

一般情況下按照正常程序進行拆解即可，施工比較方便。但在一些使用時間較長或過去沒有按照要求拆裝的情況下，將會遇到較大麻煩。

2 OK-HB聯(lián)軸節(jié)非常規(guī)拆裝技術分析

2.1 聯(lián)軸節(jié)存在的問題

由于聯(lián)軸節(jié)的錐面配合不好，徑向泵壓時漏油，壓力越大泄漏越快，為了彌補大泄漏，盡量選用高壓大流量的泵。在拆卸聯(lián)軸節(jié)時，把2個200 MPa×0.91 L/min的高壓油泵，分別接在聯(lián)軸節(jié)的2個徑向輸入孔上，同時工作，徑向達190 MPa壓力，超過說明書建議值20%，仍然沒有松動跡象。

2.2 問題分析

針對上述問題，通過有限元軟件原因分析，建立液壓聯(lián)軸節(jié)分析模型，軸與內套同左側端面約束其軸向位移。應用外套位移量和軸向活塞腔中油液壓強同步加載方式，模擬液壓聯(lián)軸節(jié)的安裝和拆卸過程（圖2），0-1為安裝過程，1-0為拆卸過程[2]。

圖2 安裝和拆卸的載荷加載過程

2.3 應對措施

拆解時發(fā)現(xiàn)油腔內漏油，油壓無法建立。分析可能因長期直立，油封有所彎曲，導致密封暫時失效。當然，也不排除在拆解組裝過程中油封損壞的情況，而油封的安裝、定位也比較困難。受條件所限，沒有拆松大螺母，采取了一些措施，如：在拆解后立即做安裝前的準備，做黃油槍與油腔的接頭，提前向油腔內注黃油等。

軸向加外力約85 t，徑向泵壓到200 MPa，同時用葫蘆上提施加了2.5 t力（為借平），并用大錘（24 b）錘擊，多管齊下，終于將其拆松。拆卸時油腔同樣泄漏嚴重，軸向壓力難以建立，為此，在油腔內加入黃油，然后用油泵不斷向其中加液壓油，以確保拆松時有緩沖，不會損傷其本體。

2.4 確定方案

熟悉圖紙及說明書，了解錐形內套與外套的安裝距離A3，錐形內套與尾軸的安裝距離A2及安裝后的外徑膨脹量Δ值（圖 3）。

圖3 拆裝示意

在錐形內套的大端，找出內套與外套、內套與尾軸的徑向相對位置，并將其套合好，將整個聯(lián)軸節(jié)向錐體大端（后）推移，使尾軸前端露出50 mm，便于尾軸與中間軸用平尺找平。

將聯(lián)軸節(jié)吊平，重量不要作用在軸上，用平尺檢查，調整支架，將尾軸與中間軸處于同心，然后輕松地將聯(lián)軸節(jié)整體滑回規(guī)定的位置，確保A2值的準確性（圖4）。

圖4 軸系吊裝

從資料上可知，大螺母縮進外套的距離是68 mm，實際測量值是56 mm，估計可能還有部分軸向間隙，于是做了專用工具，把螺母盡量往前壓，使油封盡可能壓平、立直，起到密封作用。

在安裝前，準備了幾個油泵，以備大量泄油時補充壓力。安裝時先用徑向泵注油清洗配合面，接著用了一個大流量電動泵作為軸向泵，開始時壓螺母的工具沒有拆，待壓力達數兆帕時才拆除。由于準備充分，施工結果好于預期，漏泄量很少，軸向壓力達到26 MPa、徑向壓力達到140 MPa后聯(lián)軸節(jié)即到位，安裝十分順利。

另外還準備了一套備選方案，但這一方案的代價很大。方案思路：軸向推力面積約1000 cm2，如果壓力為26 MPa，則推力為260 t，即油封失效后必須外加如此大的力才能安裝，因此需要新做一套能承擔260 t力的自鎖封閉加外力機構。該方案在國內曾經被采用過。

運用上述兩種方案，基本上課保證聯(lián)軸節(jié)的順利拆裝。

3 常規(guī)提示

液壓OK-HB聯(lián)軸節(jié)拆裝為高壓工況，一定要考慮安全問題，因此在施工中必須注意5點。

（1）拆裝前應檢查、確認液壓配套工具的完好狀態(tài)和負載能力的匹配。

（2）有關液壓油管或泄油管連接之后，應用繩子做適當保險措施，防止意外情況油管爆出傷人。

（3）泄放的油用容器盛接，注意保護環(huán)境。

（4）液壓泵工作前無關人員撤離現(xiàn)場，工作人員各就各位，注意安全。油泵開始工作時必須注意觀察。

（5）防止高壓油傷人，防止拆松時外套下滑傷人。

修理OK-HB聯(lián)軸節(jié)時應遵循6個原則。

（1）保持整潔的環(huán)境。

（2）拆前做好規(guī)范的標記、軸要借平衡。

（3）拆時軸向油腔要充滿油，以防止受沖擊。

（4）拆出后要注意配件的固定和保護。

（5）組裝時兩軸和聯(lián)軸節(jié)應調整好位置，注意位置和標記。

（6）壓到位，應該仔細檢查確認完全復位后，先撤除徑向壓力，觀察無變化后（一般10 min左右）再撤除軸向壓力，并將原來的悶頭復位。

4 結語

總體來講，OK-HB聯(lián)軸節(jié)在結構（使軸結構簡化，成本降低）和修理方面有一定優(yōu)勢，今后有取代取代其他聯(lián)軸節(jié)的趨勢，因此普及其修理知識十分重要。

基于液壓OK-HB聯(lián)軸節(jié)的應用前景可觀，掌握其拆裝技術非常有必要，尤其在特殊情況下的非常規(guī)拆裝技術工藝，在船舶修理行業(yè)有較大推廣價值。

［1］熊志堅，楊勝強.船用軸系套筒式液壓聯(lián)軸器檢修技術［J］.中國修船，2016，29（1）：42-45.

［2］柴鎮(zhèn)江，趙振宇.某船液壓聯(lián)軸節(jié)拉傷故障有限元分析［J］.機電設備，2014，31（2）：37-40.

TK414.4

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〔編輯 吳建卿〕