1、 概述

蛇形簧联轴器是一种弹性联轴器，主要由两个带齿槽的半联轴器、蛇形弹簧及罩壳组成，见图1。金属罩壳内充满润滑脂。该联轴器工作时，由原动半联轴器的齿面给弹簧片施加周向作用力，再经弹簧将周向力传递给从动半联轴器的齿面。其具有减振效果好，使用寿命长，承受变动载荷范围大，启动安全，传动效率高，运行可靠，允许转子中心有一定的偏差等优点。

某电厂一次风机联轴器即为此结构形式，该风机由电动机驱动，电动机和一次风机各有两个径向支承轴承，4个轴承均为滚动轴承，风机为离心式风机，额定转速1488r/min，其轴系简图见图2。

该风机在大修过程中更换了全部滚动轴承。另外，由于蛇形簧联轴器罩壳磨损严重，委托某加工单位仿制。检修结束后，试转过程中，该风机振动超标，无法安全运行。

2、故障特点及原因分析

2.1振动测试

对A、B两台风机及其电机的振动情况进行测量，测量结果见表1、图3和图4，因两台风机振动情况相似，只列出A一次风机驱动端和非驱动端轴承水平方向振动频谱图。

从表1可以看出，两台风机的振动情况相似，均具有以下特点：各轴承、各方向振动均以工频为主，且有明显的2倍频分量；风机驱动端轴承振动大于非驱动端轴承振动；风机驱动端轴承振动与电机驱动端轴承振动大小接近，相位相反；各轴承水平、垂直、轴向振动均较大。

2.2故障原因分析

根据现场测量数据，风机非驱动端振动(叶轮侧)小于驱动端振动，说明两台风机振动均不是由叶轮本身质量不平衡或安装后风机转子质量不平衡引起的。各轴承、各方向振动均以工频为主，有比较明显的2倍频成分，仔细观察频谱图(图3和图4)，未发现明显的轴承故障频率，表明各轴承不存在故障且安装、润滑良好；从频谱图上也没有发现明显的叶片通过频率，另外通过现场试验发现，风机振动与挡板开度没有关系，表明风机通流部分正常。

通过以上分析排除了风机叶轮质量不平衡、风机转子不平衡、轴承损坏、安装润滑不良及风机通流部分损坏等故障。

而风机驱动端轴承振动大于非驱动轴承振动，风机驱动端轴承振动与电机驱动端轴承振动大小接近，相位相反，各轴承水平、垂直、轴向振动均较大，且频谱中2倍频成分比较明显，这些现象表明，两台风机均可能存在风机转子与电机转子不对中的问题

3、故障确认及处理过程

3.1故障确认

经过研究决定，复查风机转子与电机转子中心的对中情况。首先在不松开联轴器罩壳螺栓的情况下，测量风机与电机侧轴颈的跳动，然后松开联轴器罩壳螺栓，拆除联轴器罩壳，测量两转子对中情况，最后将蛇形簧去掉测量两转子对中情况。

在不松开联轴器罩壳螺栓情况下，测量发现A风机电机转子左右跳动70um，上下跳动小于30um。B风机转子及电机转子上下、左右跳动均小于30um。松开联轴器罩壳螺栓，拆除联轴器罩壳再次测量，测量结果无明显变化。去掉蛇形簧再次测量，两台风机及电机转子对中良好。上下、左右偏差均在30um以内。

通过以上检查说明，B风机与电机在静止状态转子对中情况良好；A风机及电机蛇形簧联轴器可能存在别劲的问题，导致转子不对中。

将A风机蛇形簧重新安装后，复测转子对中情况，上下、左右偏差均在30um以内；安装联轴器罩壳后，电机和风机转子上下、左右跳动仍在30um以内。启动电机，复测电机及风机的振动情况见表2。

由表2可知，A一次风机及电机振动情况与复查对轮前没有根本的改善。风机停机后，复测电机和风机轴颈跳动，均在30um以内，松开联轴器罩壳螺栓，拆除联轴器罩壳，测量转子对中情况，也在30um以内，去掉蛇形簧复测转子对中情况，仍然没有变化，说明风机静止时转子中心对中良好。但第一次复测A风机对中情况又表明蛇形簧别劲，考虑到该联轴器为弹性联轴器，在运行过程中联轴器有一定的变形 量，有可能是对轮罩壳限制转子的相对运动，造成转子不对中，决定取下联轴器罩壳测量其内径。通过测量发现，新更换的联轴器罩壳内径与更换下来的旧罩壳相比小了2mm。

为了进一步确定联轴器罩壳问题，A风机重新更换上旧的联轴器罩壳，启动运行。振动数据见表3，风机及电机振动均达到优良标准。这充分说明了，故障原因是新加工的联轴器罩壳内径过小，在运行过程中，联轴 器罩壳限制了转子的相对运动，引起转子不对中。

3.2故障处理

根据分析及检查中确认的故障原因，决定将新更换的联轴器罩壳内径进行机加工，车大2mm。回装后，测试电机及风机振动情况，测试结果见表4，电机及风机两轴承水平、垂直、轴向振动均小于50um，达到优良标准。

4、结论

(1)该一次风机及电机振动超标的根本原因是新更换的联轴器罩壳内径太小，影响了运行过程中一次风机转子与电机转子的对中，造成振动超标。

(2)弹性联轴器对转子中心偏差有一定的补偿作用，但安装及运行过程中要保证两转子相对自由活动量。

(3)该类型联轴器罩壳内径也不易过大，罩壳内径过大蛇形簧变形量大，容易造成蛇形簧的疲劳损坏。

来源：振动诊断与转子平衡

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