張曉超

（南京寧嘉機(jī)電有限公司，江蘇 南京 211153）

1 背景概述

隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)械化生產(chǎn)越來越多的取代了手工勞動，而聯(lián)軸器在動力傳遞過程中是必不可少的部件。聯(lián)軸器裝配精度直接影響著聯(lián)軸器及其所聯(lián)結(jié)的傳動部件的使用壽命。如果聯(lián)軸器安裝（后）同軸度偏差較大會導(dǎo)致對應(yīng)軸系的支撐軸承偏載，進(jìn)而縮短其使用壽命，嚴(yán)重時導(dǎo)致斷軸，同時也會造成聯(lián)軸器過早損壞。

目前，國內(nèi)外市場上所使用的聯(lián)軸器安裝同軸度調(diào)整方法，多為使用百分表固定在一個連軸體上，然后將此連軸體旋轉(zhuǎn)一周，測量相對于另一個連軸體的徑向和端面跳動值，然后進(jìn)行分析計算確定調(diào)整方案，此種方法較為繁瑣，需要不斷測量，不斷調(diào)整，并且無法排除另一個連軸體測量位置本身的圓柱度和端面跳動的影響，同時，百分表表頭所承受的重力也會影響測量結(jié)果。聯(lián)軸器安裝完成后，在使用過程中，會因地基沉降、安裝誤差、應(yīng)力釋放等原因，導(dǎo)致同軸度偏差增大，卻無法及時發(fā)現(xiàn)最終導(dǎo)致傳動部件損壞。

針對此情況，本文介紹一種用于監(jiān)控聯(lián)軸器安裝同軸度的裝置，該裝置能夠通過監(jiān)控結(jié)構(gòu)的設(shè)置，及時準(zhǔn)確的獲取第一聯(lián)軸體和第二聯(lián)軸體同軸度改變時的數(shù)據(jù)，為后續(xù)第一聯(lián)軸體和第二聯(lián)軸體同軸度的調(diào)整提供較好的依據(jù)。

2 結(jié)構(gòu)分析

圖1 結(jié)構(gòu)總圖

本裝置的主要部件是對稱設(shè)置的第一聯(lián)軸體、第二聯(lián)軸體、同軸穿設(shè)于所述第一聯(lián)軸體和第二聯(lián)軸體相對兩端面中部的監(jiān)控結(jié)構(gòu)、以及與所述監(jiān)控結(jié)構(gòu)電連接的電控裝置。工作時，第一聯(lián)軸體和第二聯(lián)軸體分別與兩個外部機(jī)構(gòu)相連接。如圖1所示。

將中間的監(jiān)控結(jié)構(gòu)位置放大后，可見：監(jiān)控結(jié)構(gòu)主體為連接桿，沿連接桿長度方向均布多個壓力傳感器，連接桿的外側(cè)套有由彈性材料制成的殼體，殼體中部設(shè)有凸緣，用于定位監(jiān)控裝置的位置，安裝時，凸緣兩端面分別與兩個連軸體端面貼合。如圖2所示。

圖2 放大視圖A

3 工作原理

當(dāng)兩個連軸體同軸度沒有偏差時，連接桿上的4個壓力傳感器所承受的壓力相等。當(dāng)兩個連軸體出現(xiàn)軸線角度或者軸線距離偏差時，連接桿上的4個壓力傳感器將會有壓力變化，根據(jù)這些壓力的變化情況，我們便可以判定出聯(lián)軸器同軸度偏差的情況，具體工作原理如下所述。

當(dāng)兩個連軸體出現(xiàn)軸線角度偏差時，由于殼體和凸緣是彈性材料制成，而連接桿是剛性材料制成，所以軸線角度偏差會對殼體以及凸緣造成如圖3所示的情況，在此種狀況下，位于連接桿兩端的壓力傳感器A和壓力傳感器D受力增大，而壓力傳感器B和壓力傳感器C受力減小。根據(jù)上述傳感器受力變化的值，就可以計算出兩個連軸體所出現(xiàn)的角度變化值a，進(jìn)而判定是否需要調(diào)整以及怎樣進(jìn)行調(diào)整[1]。

當(dāng)兩個連軸體出現(xiàn)軸線距離偏差時，同樣由于殼體和凸緣是彈性材料制成，而連接桿是剛性材料制成，軸線距離偏差會造成如圖4所示的情況，在此種狀況下，圖示的壓力傳感器B和壓力傳感器D受力增大，而壓力傳感器A和壓力傳感器C受力減小。同樣根據(jù)上述傳感器受力變化的值，就可以計算出兩個連軸體所出現(xiàn)的距離變化值L，進(jìn)而判定是否需要調(diào)整以及怎樣進(jìn)行調(diào)整。

圖3 聯(lián)軸器出現(xiàn)軸線角度偏差時情況

以上針對聯(lián)軸器可能出現(xiàn)的兩種偏差情況分別對其工作原理進(jìn)行了分析，但是在實際情況中，聯(lián)軸器會同時存在軸線角度偏差和軸線距離偏差，在此時可通過先行調(diào)整角度偏差，然后調(diào)整軸線距離偏差的情況進(jìn)行調(diào)整。

在后期工作過程中，還可以通過壓力的變化來分辨同軸度偏差情況，當(dāng)同軸度偏差較大時，還可以發(fā)出報警信號提醒工作人員及時修正聯(lián)軸器同軸度的偏差。

圖4 聯(lián)軸器出現(xiàn)軸線距離偏差時情況

4 結(jié)語

該裝置為聯(lián)軸器的安裝和維護(hù)提供了很大的幫助，并為聯(lián)軸器工作狀況的在線監(jiān)測提供了一個依據(jù)。此外，該監(jiān)控聯(lián)軸器安裝同軸度的裝置已獲得國家實用新型專利，專利號ZL201822267730.4。