液力耦合器液壓拆卸工具的應用

賈光華，賈思然

(1.河北華電石家莊熱電有限公司，河北 石家莊 050041；2.河北中交遠洲工程試驗檢測有限公司，河北 石家莊 050000)

0 引言

我國應用液力耦合器已有幾十年的歷史，已廣泛應用于礦山、電力、交通、化工、石油、建材等行業。液力耦合器安裝在電動機與工作機之間，主要由泵輪、渦輪、主軸、軸承、外殼、半聯軸器等組成，以液體(一般為汽輪機油)為工作介質，原動機通過聯軸器帶動外殼、泵輪旋轉，泵輪又帶動工作液體轉動，在離心力的作用下，被甩出的高速液體進入渦輪后帶動渦輪旋轉，渦輪帶動主軸旋轉輸出動力。液力耦合器通過液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產生動量矩的變化來傳遞轉矩，因此具有柔性傳動、減緩沖擊、隔離扭振、降低設備啟動電流、過載保護電動機等功能。

然而液力耦合器拆卸困難其實已成為使用單位的通病，解體拆卸造成巨大浪費的有之；為便于拆卸改造軸孔配合不當，造成滾鍵乃至事故的有之；自主研制工具成功拆卸的有之。

1 存在問題

某電廠輸煤系統的帶式輸送機、碎煤機等設備的驅動裝置大多采用液力耦合器作為聯軸器，液力耦合器以其優異的結構性能，本體在運行中極少出現故障，能夠實現免維護。一旦需要更換電動機(減速機)或更換電動機(減速機)輸入端以及碎煤機驅動端的軸承、油封，就必須從與之相連的軸上拆下液力耦合器。由于液力耦合器外殼禁止敲擊、受力、加熱，常規聯軸器拆卸拉馬不能使用，而使用制造廠家配備的專用絲杠拆卸工具，即使是帶式輸送機用的YOX360～YOX500系列小型液力耦合器也極少能拆下來，以至于碎煤機用的YOX1000系列大型液力耦合器，從未正常拆卸成功過。為完成檢修任務，不得不解體液力耦合器來拆卸，甚至會造成液力耦合器損壞、報廢，不但耗費大量的時間、人力以及液力耦合器備件，而且嚴重影響檢修工期，危及正常安全運行。

2 液力耦合器拆卸困難的原因分析

2.1 軸孔配合較緊

液力耦合器軸孔與電動機(工作機)軸的配合宜選用較小的間隙配合，對個別要求較高、不經常拆卸的部位也可選用過渡配合，但絕對不能選用過盈配合。液力耦合器結構圖中有用于固定液力耦合器與電動機(工作機)軸的擋圈和壓緊螺栓(見圖1)，這也說明液力耦合器設計要求軸孔配合不是緊配合。然而設備檢修時發現，現場使用的液力耦合器均未見安裝擋圈和壓緊螺栓，也從未發生過液力耦合器軸向竄動，而且用廠家配套的專用工具基本上不能正常拆卸液力耦合器，這也從側面說明現場配套的液力耦合器與電動機(工作機)軸配合較緊。

圖1 YOX液力耦合器結構

2.2 液力耦合器等不能固定

液力耦合器廠家配備的絲桿作為拆卸專用工具，絲桿旋入液力耦合器軸套的拆卸用內螺紋后，進一步旋緊，其頂端頂住電動機(工作機)的軸端面，將旋轉運動變成直線運動，同時進行能量和力的傳遞，其反作用力會通過絲桿對液力耦合器軸套產生推力，使液力耦合器從軸上卸下。然而這種拆卸專用工具與常規絲桿拔輪器有很大不同，常規絲桿拔輪器以地面為支撐，卡住拔輪器及工件，防止拔輪器及工件隨絲杠一起轉動，保證絲杠正常傳力。液力耦合器以及所屬電動機(工作機)卻不能固定，絲杠旋入后會帶動液力耦合器以及所屬電動機(工作機)一起轉動，使絲杠傳力失效。

2.3 專用工具螺紋副摩擦阻力大

專用工具螺紋副屬于滑動螺旋，其特點之一是摩擦阻力大，傳動效率低[1]。因螺紋副及絲桿頂端與從動機軸端面間的摩擦力均較大，螺紋副在旋轉過程中，螺紋間產生摩擦運動并發熱，隨著溫度的升高，絲桿變形抗力下降，導致絲桿傳力失效。

2.4 專用工具螺紋副為三角形螺紋

三角形螺紋用于小螺距的高強度調整螺旋，梯形螺紋、矩形螺紋用于傳力螺旋。專用工具螺紋副為三角形螺紋，不符合傳力要求，加之摩擦發熱，在傳力過程中極易造成螺紋損壞，使絲桿傳力失效。

3 液壓拆卸工具的應用

3.1 工作原理及組成

HT-5090液壓拆卸工具最大工作壓力700 bar（1 bar=100 kPa），由空心液壓缸、頂桿、連接拉管、手動泵、油管等組成。連接拉管外螺紋與液力耦合器軸套內螺紋配套系列為M42×2，M56×2，M64×2等。利用液力耦合器軸套內螺紋，通過連接件與空心液壓缸連成一體，穿過空心液壓缸的絲桿作為頂桿，頂住液力耦合器軸套所在電動機(工作機)的軸心，當液壓缸加壓伸出動作時，活塞桿帶動頂桿給電動機(工作機)軸心施力，缸體則帶動液力耦合器軸套反方向運動，通過液壓缸的頂拉作用力，使液力耦合器及軸套逐漸脫離軸。本拆卸工藝將液力耦合器軸套原設計的旋轉傳力用螺紋作為連接用螺紋，而三角形螺紋作為連接用螺紋是應用最廣的。液壓缸動作時，軸套只受軸向拉力，不受周向力，液力耦合器以及所屬電動機(工作機)均不會轉動。

3.2 應用案例

某電廠熱水爐輸煤系統可逆錘擊式細粒破碎機(以下稱細碎機)聯軸器采用液力耦合器，型號為YOX1150。2021-10-23，細碎機檢修時發現驅動端軸承需更換，為此必須首先拆下液力耦合器。將電動機及半聯軸器移開，留出足夠的拆卸空間；檢查液力耦合器軸孔，未見擋圈和壓緊螺栓(如有必須拆除)；用吊具吊牢液力耦合器；將配套的M64×2連接拉管旋入液力耦合器軸套內螺紋孔，必須旋至連接拉管螺紋根部并旋緊，確保連接拉管與軸套連為一體，連接牢固；連接拉管的另一端與空心液壓缸連成一體；旋緊液壓缸的穿心絲桿，頂住細碎機的軸心；連接液壓缸、高壓油管、手動泵；當手動泵打壓至約63 MPa時，液力耦合器在軸上發出“嘣”一聲響，開始沿細碎機軸向外移動；當液壓缸行程到極限時，將液壓缸泄壓復位，再次旋緊液壓缸的穿心絲桿，頂住細碎機的軸心，再次打壓，重復上述動作直至液力耦合器脫離細碎機軸。

4 應用效果

(1) 應用該拆卸工具成功整體拆卸YOX1150大型液力耦合器，而且液力耦合器、液壓拆卸工具完好無損。

(2) 應用該拆卸工具提高了拆卸工效。以往使用廠家提供的絲杠專用工具拆卸從未成功，解體拆卸也至少需用4人2天。本次采用液壓拆卸工具至多需用2人2 h，工效至少提高16倍。縮短了因設備檢修失去備用的時間，提高了輸煤系統安全性。

(3) 應用該拆卸工具節約了檢修成本。以往設備檢修被迫解體拆卸液力耦合器，而且必須有現成的液力耦合器備件(約6萬元)，以便及時回裝恢復設備運行，解體的液力耦合器再返廠組裝、修復乃至報廢，檢修成本極高。本次采用液壓拆卸工具，整體無損拆卸，原件回裝，無需購置備件。購置液壓拆卸工具約0．5萬元，僅檢修材料費用至少節約5．5萬元，且該工具一臺多用，長期可用。

(4) 應用該工具操作安全、便捷、可靠，降低了檢修人員勞動強度。

5 結束語

實踐證明，HT-5090液壓拆卸工具安全、便捷、可靠，擺脫了液力耦合器拆卸困難的被動局面。在該工具使用中，要務必保證連接拉管外螺紋與液力耦合器軸套內螺紋一致，并且旋至連接拉管外螺紋根部并旋緊，否則將造成螺紋損壞、拆卸失敗。