大型液力耦合器專用工具優化改進

高寧

摘要：液力耦合器是利用液體的動能而進行能量傳遞的一種液力傳動裝置，它以液體油作為工作介質，通過泵輪和渦輪將機械能和液體的動能相互轉化，從而連接原動機與工作機械實現動力的傳遞。它是一種柔性的傳動裝置，與普通的機械傳動裝置相比，具有很多獨特之處：能消除沖擊和振動；輸出轉速低于輸入轉速，兩軸的轉速差隨載荷的增大而增加；過載保護性能和起動性能好，載荷過大而停轉時輸入軸仍可轉動，不致造成動力機的損壞；當載荷減小時，輸出軸轉速增加直到接近于輸入軸的轉速，使傳遞扭矩趨于零。隨著液力耦合器的長時間使用，故障率逐漸增高，需要對液力耦合器進行檢修，但是我公司配套的液力耦合器檢修專用工具，功能單一，只能單純拆卸，無法實現液力耦合器的安裝，本文主要針對現有專用工具進行改造，實現對液力耦合器的安裝功能。

關鍵詞：液力耦合器；專用工具；功能優化

目前，公司輸煤系統共計輸煤皮帶20條，各輸煤皮帶均通過電機帶動液力耦合器經減速機減速后帶動皮帶轉動，每年電機都要進行定期檢修，均需機務部門拆卸液力耦合器配合，同時由于皮帶處于長期運行狀態，液力耦合器內骨架油封容易磨損老化，需要拆卸液力耦合器進行檢修，目前拆裝液力耦合器的專用工具在使用過程中，絲桿在受力后容易變形彎曲，無法繼續使用，同時在安裝液力耦合器過程中，沒有專用的安裝工具，均需人工敲擊安裝，極易對液力耦合器軸套和主軸產生損傷，長期如此，會嚴重影響設備健康水平。為保障設備健康水平，提高設備檢修的效率，保證檢修質量及保護液力耦合器，同時縮短設備的檢修工期，提高皮帶運行的穩定性，經過實際研究分析，決定對液力耦合器專用工具進行優化創新。

1 液力耦合器專用工具概述

公司液力耦合器專用工具有手動泵、液壓缸、高壓軟管、螺桿、軸套等組成，功能單一，只能通過拉馬與螺桿、軸套配合，通過液力耦合器主軸拆卸孔將液力耦合器拆卸下來，但是對于大型液力耦合器，在進行拆卸維護時，無法保證安全快速的進行安裝。

2 液力耦合器專用工具存在的問題

由于公司輸煤系統液力耦合器共計24臺，首先每年由于液力耦合器密封老化、軸承損壞等原因，需要拆卸檢修的工作不少于五次，其次，每年公司安排兩次設備檢修的機會，單純配合電氣維護部需要拆卸液力耦合器也不少于十次，檢修任務重，工作量大，原有液力耦合器專用工具功能單一，無法對液力耦合器進行安裝，只能單一拆卸。安裝過程中，只能靠人力敲擊安裝，無法保證安裝過程中對液力耦合器的保護，公司大部分液力耦合器為YOXIIZ560/650型小型液力耦合器，安裝時無專用工具也可安裝進去，但是遇到碎煤機處大型液力耦合器（YOX1150）檢修工作時，安裝過程將極其艱難，單純靠人力敲擊或使用千斤頂等安裝，將嚴重影響檢修工期，也無法保證在安裝過程中，中心是否與主軸一直，很有可能出現主軸磨損，液力耦合器損壞等故障，同時造成人力資源浪費。

因此，為提高檢修工作效率，保證檢修工作質量，繼續對液力耦合器專用工具進行改進，實現專用工具的安裝功能。

3 液力耦合器專用工具優化改進實施方案

3.1 選取高強度和高韌性的材質

為了提高絲桿受力的可靠性，增強絲桿自身的強度，選取強度和韌性好的材質（45號鋼調質），加工制作新絲桿。

45號鋼的調質介紹：

45號鋼是中碳結構鋼，冷熱加工性能都不錯，機械性能較好，且價格低、來源廣，所以應用廣泛。它的最大弱點是淬透性低，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。

45號鋼調質件淬火后的硬度應該達到HRC56～59，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就說明工件未得到完全淬火，組織中可能出現索氏體甚至鐵素體組織，這種組織通過回火，仍然保留在基體中，達不到調質的目的。

45號鋼淬火后的高溫回火，加熱溫度通常為560～600℃，硬度要求為HRC22～34。因為調質的目的是得到綜合機械性能，所以硬度范圍比較寬。

3.2 絲桿及配件制作

根據不同液力耦合器的型號，現場測量液力耦合器內部孔距，制作與之配合的絲桿，加工絲桿外徑略小于液力耦合器孔距，制作T型套筒，同時制作液壓頂壓盤及與之配合鎖緊螺母，為后續液力耦合器安裝時做好準備。

3.3 絲桿頭部改進

測量根據液力耦合器內絲加工的絲桿，制作與之配合的軸套，軸套外徑小于液力耦合器內孔以保證安裝時液力耦合器通過軸套，測量主軸中心點，以此中心點為中心取四個點，固定好軸套滿焊，安裝時，將加工好的絲桿旋在軸套上，通過液壓拉馬作用力，經T型軸套將液力耦合器頂入主軸端部。

4 改進效果

本次液力耦合器專用工具創新改進，通過實地測量，查閱大量資料，根據液力耦合器原理，結合力學原理、對專用工具分別從絲桿材質（采用強度和韌性好的45號調制鋼）、配件結合（T型套筒、絲桿直徑與液力耦合器內孔配合、鎖緊盤，鎖緊螺母等）、軸頭（選取外徑小于軸頭的軸套與加工完成絲桿頭部螺紋配合固定）等三方面進行創新改進，加工完成后，經實際調試應用，發現液力耦合器專用工具，在安裝液力耦合器時，大大減輕了安裝工作強度，解決了液力耦合器安裝難的問題，大大縮短了設備檢修工期，提高了檢修效率，同時很好的避免了對液力耦合器和主軸的損傷，切實達到了預期效果。

5 小結

本文改進的液力耦合器專用工具，能夠很好的應用于公司各型號的液力耦合器安裝工作中，但是均需前期對液力耦合器主軸進行測量，焊接牢固的軸套與已有絲桿配套，其他公司有液力耦合器的機械設備也可借鑒我公司專用工具的使用方法，結合本公司的實際情況制作相應的專用工具。

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