توضیح کوپلینگ های دیافراگمی: طراحی، محدودیت های ناهماهنگی و کاربردها

یک قطار پمپ گردشی پتروشیمی هر 9 ماه یک کوپلینگ دنده ای را از دست می داد. علت اصلی، فلنج خروجی موتور بود که 1.2 میلی متر بالاتر از ورودی پمپ قرار داشت، عددی که به خوبی در تلرانس های تراز سرد است اما برای دندانه های دنده روغن کاری شده در 3600 دور در دقیقه مخرب است. تیم تعمیر و نگهداری به کوپلینگ دو دیافراگمی با اسپیسر روی آوردند و فاصله زمانی تعویض از چهار سال گذشته به طول انجامید. این نتیجه معمولی است: کوپلینگ های دیافراگمی کمتر دچار شکست می شوند زیرا دندانی برای سایش ندارند، گریسی برای از دست دادن ندارند و الاستومری برای پیری ندارند.

کوپلینگ دیافراگمی چگونه کار می کند

یک کوپلینگ دیافراگمی، گشتاور را به یک دیسک فلزی نازک یا مجموعه ای از دیسک های نازک منتقل می کند که به طور متناوب به فلنج های محرک و محرک پیچ می شود. هنگامی که چرخش شروع می شود، مسیر گشتاور از طریق دیافراگم به صورت برشی و کششی در اطراف دایره پیچ عبور می کند. دیسک به صورت الاستیک تغییر شکل می‌دهد تا حرکت زاویه‌ای و محوری را جذب کند، که این چیزی است که کوپلینگ را انعطاف‌پذیر می‌کند.

یک مجموعه کامل معمولا شامل یک هاب سمت چپ، یک بسته دیافراگمی، یک محور فاصله، یک بسته دیافراگم دوم و یک هاب سمت راست است. شفت اسپیسر به کوپلینگ اجازه می‌دهد شکافی را بین دو شفت ماشین ایجاد کند، و همچنین عنصری است که طراحی‌های دوبل خمش را ممکن می‌سازد.

دو قانون تقریباً بر هر تصمیم کوپلینگ دیافراگم حاکم است. اول، یک مجموعه دیافراگمی تنها با ناهماهنگی زاویه ای برخورد می کند. اگر دستگاه دارای افست شافت موازی باشد، به دو مجموعه دیافراگم با فاصله از هم نیاز دارید، زیرا این ترکیب یک بخش مرکزی شناور ایجاد می کند که آفست را به انحراف زاویه ای تبدیل می کند. دوم، از آنجا که گشتاور از طریق اتصالات پیچ از قبل بارگذاری شده جریان می یابد، کوپلینگ های دیافراگمی ذاتاً بدون واکنش هستند.

طرح های دیافراگمی تک در مقابل دو

این تمایز بیش از آن چیزی است که اکثر مقایسه‌های دیتاشیت اذعان می‌کنند. یک کوپلینگ تک دیافراگمی در هر جهت به جز محوری و زاویه ای سفت است. این برای موتورهای جفت نزدیک، انکودرها و حسگرهای گشتاور که در آن شفت ها در کسری از میلی متر قرار دارند، مناسب است. یک واحد دو دیافراگمی انتخاب مناسبی برای زمانی است که شما نیاز به پذیرش یک افست اندازه گیری شده دارید و همچنان گشتاور را به آرامی منتقل می کنید.

بسته های تک دیافراگمی ساخته شده از آلیاژ آلومینیوم با استحکام بالا اینرسی را پایین نگه می دارند که برای محورهای سروو و میزهای موقعیت یابی با ارزش است. این پیکربندی با هاب های گیره در محدوده حفره فشرده در دسترس است.

کوپلینگ تک دیافراگمی آلومینیومی RSK-CPSM با هاب گیره این کوپلینگ از آستین آلیاژ آلومینیوم با مقاومت بالا و دیافراگم فولاد ضد زنگ 304 استفاده می کند. اینرسی کم و سفتی گشتاور بالا با محورهای سروو و میزهای موقعیت یابی که نیاز به کنترل دقیق چرخش دارند مناسب است. مشاهده محصول →

هنگامی که ترن محرک دارای یک افست موازی است که قابل حذف نیست، یک کوپلینگ آلومینیومی دو دیافراگمی یک پاسخ عملی برای دوک های فشرده CNC و محورهای ماشین است.

کوپلینگ دو دیافراگمی آلومینیومی RSK-CPLF برای اسپیندل های CNC این کوپلینگ با طراحی گیره کوتاه با آستین آلیاژ آلومینیوم و دیافراگم های فولادی ضد زنگ، آفست موازی را در دوک های CNC فشرده و محورهای ماشین نشان می دهد و کنترل دقیقی را برای موتورهای سروو و پله ای ارائه می دهد. مشاهده محصول →

جایی که کوپلینگ های دیافراگمی ارزش خود را به دست می آورند

کوپلینگ های دیافراگمی در تجهیزات دوار که زمان از کار افتادگی گران و سرعت بالا هستند استاندارد هستند. متداول ترین کار، توربوماشین آلات است: توربین های بخار و گاز، کمپرسورهای گریز از مرکز، و پمپ های فرآیند بزرگ. این ماشین‌ها با هزاران دور در دقیقه کار می‌کنند، با گرم شدن چندین میلی‌متر رشد می‌کنند و نمی‌توانند اتصالی را که نیاز به توجه بین تعمیرات اساسی دارد، تحمل کنند. یک کوپلینگ دیافراگمی فولادی با دو بسته فلکس و یک اسپیسر تمام این شرایط را بدون روغن کاری پوشش می دهد.

با این حال، دامنه کاربرد گسترده تر از توربین ها است. نیمکت‌های تست سرعت بالا، کوپلینگ‌های دیافراگمی را بین موتور محرک و فلنج گشتاور اجرا می‌کنند، جایی که عکس‌العمل صفر و درجه تعادل پایدار بیشتر از ظرفیت گشتاور خام است. درایوهای کمکی دریایی از آنها در جایی استفاده می کنند که جو آب دریا به کوپلینگ های روغن کاری شده حمله می کند. در سمت دقیق، گیربکس‌های سروو، بال‌اسکروها و دوک‌های CNC از کوپلینگ‌های کوچک آلومینیومی دیافراگمی استفاده می‌کنند زیرا هیچ واکنشی ایجاد نمی‌کنند و اینرسی را پایین نگه می‌دارند.

برای عملکرد سلول آزمایشی در سرعت‌های تا 10000 دور در دقیقه، یک جفت دیافراگمی با سرعت بالا سفارشی‌سازی شده، بسته‌های دیافراگمی متعدد را با تلورانس‌های ساخت محکم و درجه تعادل مستند برای عملکرد با سرعت بالا متعادل می‌کند.

معیارهای انتخاب و اشتباهات رایج مشخصات

قبل از نگاه کردن به کاتالوگ، یک کوپلینگ دیافراگمی را با تعریف شش پارامتر انتخاب کنید:

1. گشتاور: از گشتاور پیک یا اضافه بار استفاده کنید، نه تنها از گشتاور نامی موتور، و ضریب ایمنی 1.5 تا 2 را برای بارهای چرخه ای اعمال کنید.
2. ناهماهنگی: مقادیر زاویه ای و افست را در دمای کار اندازه گیری کنید و رشد حرارتی بدنه دستگاه را شامل شود.
3. سرعت: حداکثر RPM جفت و درجه تعادل را در برابر سریعترین سرعت پیوسته ای که قطار مشاهده می کند تأیید کنید.
4. سفر محوری: انبساط شفت را در نظر بگیرید و در صورتی که حرکت از چند دهم میلیمتر بیشتر شود، طرحی با اسپیسر دوتایی انتخاب کنید.
5. سوراخ و نصب: بین هاب های گیره و هاب های کلیددار تصمیم بگیرید. هاب های گیره نصب را ساده می کند و عکس العمل کلید را حذف می کند.
6. محیط زیست: دما، رطوبت، و مواد شیمیایی شستشو، خانواده مواد، معمولا آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ را تعیین می کنند.

دو اشتباه در مشخصات تکرار می شود. اولین مورد کوچک کردن اندازه برای حداکثر گشتاور است: کوپلینگی که 1000 نیوتن متر را به صورت ایستا نگه می دارد ممکن است به طور نامحدود در 500 نیوتن متر گشتاور چرخه ای در 6000 دور در دقیقه دوام بیاورد، زیرا دیافراگم در خستگی از کار می افتد، نه در اضافه بار استاتیک. دوم نادیده گرفتن سفتی محوری است. در یک ماشین جفت نزدیک، یک کوپلینگ سفت محوری می تواند نیروی قابل توجهی را به یاتاقان های تجهیزات وارد کند که شفت ها از نظر حرارتی رشد می کنند، بنابراین حرکت محوری مشخص شده باید با رشد حرارتی واقعی مطابقت داشته باشد.

نحوه مقایسه کوپلینگ های دیافراگمی با طرح های دنده ای و الاستومری

کوپلینگ های دیافراگمی معمولاً در نهایت با کوپلینگ های دنده ای و کوپلینگ های الاستومری رقابت می کنند.

کوپلینگ‌های چرخ دنده گشتاور بیشتری را در هر اندازه ارائه می‌کنند و ناهماهنگی بیشتری را می‌پذیرند، اما به گریس نیاز دارند، واکنش آنها با سایش دندان‌ها به طور دائم رشد می‌کند و نیاز به نگهداری منظم دارند. کوپلینگ‌های الاستومری ارزان و مقرون به صرفه هستند، اما درایو را نرم می‌کنند، فرکانس‌های طبیعی را پایین می‌آورند و تحت گشتاور پیوسته سریع‌تر فرسوده می‌شوند. یک کوپلینگ دیافراگمی بین این دو قرار می گیرد: روانکاری صفر، عکس العمل صفر، سفتی پیچشی بالا، و ظرفیت ناهماهنگی متوسط ​​با عمر خستگی قابل پیش بینی. مهندسانی که می خواهند منطق عملکرد گسترده تری را در پشت این مبادله مرور کنند، می توانند خلاصه آن را مطالعه کنند مزایای جفت در سایت شرکت

تعمیر و نگهداری و عمر مورد انتظار خدمات

کوپلینگ های دیافراگمی اغلب بدون نیاز به تعمیر و نگهداری برچسب گذاری می شوند زیرا قطعات روغن کاری شده ای ندارند. در عمل این بدان معناست که تعمیر و نگهداری دوره ای و بصری است تا ثابت.

• بسته های دیافراگم را از نظر ترک، خراش یا خوردگی، به ویژه در اطراف سوراخ های پیچ، بررسی کنید.
• گشتاور پیچ و مهره را بعد از هفته های اول کار و پس از هر گونه تعمیرات اساسی کوپلینگ بررسی کنید.
• وقتی دستگاه برای تعمیر و نگهداری باز می شود، تراز، علائم تعادل و وضعیت بست را بررسی کنید.

عمر سرویس به دلیل خستگی فلز و نه سایش لغزش محدود می شود. کوپلینگ های دیافراگمی بزرگ صنعتی در سرویس تمیز معمولاً بیش از ده سال قبل از نیاز به تعویض یک پک دیافراگمی است. هنگامی که ترک های خستگی ظاهر می شوند، بسته دیافراگم به عنوان یک ماژول جایگزین می شود و هاب ها و اسپیسر می توانند به کار خود ادامه دهند، که هزینه چرخه عمر را پایین نگه می دارد.

راه قابل اعتماد برای تعیین کوپلینگ دیافراگمی این نیست که آن را تنها با اندازه سوراخ انتخاب کنید. پوشش گشتاور، ناهماهنگی واقعی بین فلنج ها در دمای کارکرد، کلاس سرعت و تعادل و حرکت محوری که تجهیزات ایجاد می کند را تعریف کنید. هنگامی که آن اعداد یادداشت می شوند، انتخاب طراحی ساده می شود. Jiangsu Rokang کوپلینگ های تک و دو دیافراگمی آلومینیومی و فولادی به علاوه واحدهای پرسرعت برای تجهیزات تست چرخشی تولید می کند و محدوده کامل بر اساس وظیفه سازماندهی شده است. سایت شرکتی .