液力耦合器液压拆卸工具的应用

贾光华，贾思然

(1.河北华电石家庄热电有限公司，河北 石家庄 050041；2.河北中交远洲工程试验检测有限公司，河北 石家庄 050000)

0 引言

我国应用液力耦合器已有几十年的历史，已广泛应用于矿山、电力、交通、化工、石油、建材等行业。液力耦合器安装在电动机与工作机之间，主要由泵轮、涡轮、主轴、轴承、外壳、半联轴器等组成，以液体(一般为汽轮机油)为工作介质，原动机通过联轴器带动外壳、泵轮旋转，泵轮又带动工作液体转动，在离心力的作用下，被甩出的高速液体进入涡轮后带动涡轮旋转，涡轮带动主轴旋转输出动力。液力耦合器通过液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递转矩，因此具有柔性传动、减缓冲击、隔离扭振、降低设备启动电流、过载保护电动机等功能。

然而液力耦合器拆卸困难其实已成为使用单位的通病，解体拆卸造成巨大浪费的有之；为便于拆卸改造轴孔配合不当，造成滚键乃至事故的有之；自主研制工具成功拆卸的有之。

1 存在问题

某电厂输煤系统的带式输送机、碎煤机等设备的驱动装置大多采用液力耦合器作为联轴器，液力耦合器以其优异的结构性能，本体在运行中极少出现故障，能够实现免维护。一旦需要更换电动机(减速机)或更换电动机(减速机)输入端以及碎煤机驱动端的轴承、油封，就必须从与之相连的轴上拆下液力耦合器。由于液力耦合器外壳禁止敲击、受力、加热，常规联轴器拆卸拉马不能使用，而使用制造厂家配备的专用丝杠拆卸工具，即使是带式输送机用的YOX360～YOX500系列小型液力耦合器也极少能拆下来，以至于碎煤机用的YOX1000系列大型液力耦合器，从未正常拆卸成功过。为完成检修任务，不得不解体液力耦合器来拆卸，甚至会造成液力耦合器损坏、报废，不但耗费大量的时间、人力以及液力耦合器备件，而且严重影响检修工期，危及正常安全运行。

2 液力耦合器拆卸困难的原因分析

2.1 轴孔配合较紧

液力耦合器轴孔与电动机(工作机)轴的配合宜选用较小的间隙配合，对个别要求较高、不经常拆卸的部位也可选用过渡配合，但绝对不能选用过盈配合。液力耦合器结构图中有用于固定液力耦合器与电动机(工作机)轴的挡圈和压紧螺栓(见图1)，这也说明液力耦合器设计要求轴孔配合不是紧配合。然而设备检修时发现，现场使用的液力耦合器均未见安装挡圈和压紧螺栓，也从未发生过液力耦合器轴向窜动，而且用厂家配套的专用工具基本上不能正常拆卸液力耦合器，这也从侧面说明现场配套的液力耦合器与电动机(工作机)轴配合较紧。

图1 YOX液力耦合器结构

2.2 液力耦合器等不能固定

液力耦合器厂家配备的丝杆作为拆卸专用工具，丝杆旋入液力耦合器轴套的拆卸用内螺纹后，进一步旋紧，其顶端顶住电动机(工作机)的轴端面，将旋转运动变成直线运动，同时进行能量和力的传递，其反作用力会通过丝杆对液力耦合器轴套产生推力，使液力耦合器从轴上卸下。然而这种拆卸专用工具与常规丝杆拔轮器有很大不同，常规丝杆拔轮器以地面为支撑，卡住拔轮器及工件，防止拔轮器及工件随丝杠一起转动，保证丝杠正常传力。液力耦合器以及所属电动机(工作机)却不能固定，丝杠旋入后会带动液力耦合器以及所属电动机(工作机)一起转动，使丝杠传力失效。

2.3 专用工具螺纹副摩擦阻力大

专用工具螺纹副属于滑动螺旋，其特点之一是摩擦阻力大，传动效率低[1]。因螺纹副及丝杆顶端与从动机轴端面间的摩擦力均较大，螺纹副在旋转过程中，螺纹间产生摩擦运动并发热，随着温度的升高，丝杆变形抗力下降，导致丝杆传力失效。

2.4 专用工具螺纹副为三角形螺纹

三角形螺纹用于小螺距的高强度调整螺旋，梯形螺纹、矩形螺纹用于传力螺旋。专用工具螺纹副为三角形螺纹，不符合传力要求，加之摩擦发热，在传力过程中极易造成螺纹损坏，使丝杆传力失效。

3 液压拆卸工具的应用

3.1 工作原理及组成

HT-5090液压拆卸工具最大工作压力700 bar（1 bar=100 kPa），由空心液压缸、顶杆、连接拉管、手动泵、油管等组成。连接拉管外螺纹与液力耦合器轴套内螺纹配套系列为M42×2，M56×2，M64×2等。利用液力耦合器轴套内螺纹，通过连接件与空心液压缸连成一体，穿过空心液压缸的丝杆作为顶杆，顶住液力耦合器轴套所在电动机(工作机)的轴心，当液压缸加压伸出动作时，活塞杆带动顶杆给电动机(工作机)轴心施力，缸体则带动液力耦合器轴套反方向运动，通过液压缸的顶拉作用力，使液力耦合器及轴套逐渐脱离轴。本拆卸工艺将液力耦合器轴套原设计的旋转传力用螺纹作为连接用螺纹，而三角形螺纹作为连接用螺纹是应用最广的。液压缸动作时，轴套只受轴向拉力，不受周向力，液力耦合器以及所属电动机(工作机)均不会转动。

3.2 应用案例

某电厂热水炉输煤系统可逆锤击式细粒破碎机(以下称细碎机)联轴器采用液力耦合器，型号为YOX1150。2021-10-23，细碎机检修时发现驱动端轴承需更换，为此必须首先拆下液力耦合器。将电动机及半联轴器移开，留出足够的拆卸空间；检查液力耦合器轴孔，未见挡圈和压紧螺栓(如有必须拆除)；用吊具吊牢液力耦合器；将配套的M64×2连接拉管旋入液力耦合器轴套内螺纹孔，必须旋至连接拉管螺纹根部并旋紧，确保连接拉管与轴套连为一体，连接牢固；连接拉管的另一端与空心液压缸连成一体；旋紧液压缸的穿心丝杆，顶住细碎机的轴心；连接液压缸、高压油管、手动泵；当手动泵打压至约63 MPa时，液力耦合器在轴上发出“嘣”一声响，开始沿细碎机轴向外移动；当液压缸行程到极限时，将液压缸泄压复位，再次旋紧液压缸的穿心丝杆，顶住细碎机的轴心，再次打压，重复上述动作直至液力耦合器脱离细碎机轴。

4 应用效果

(1) 应用该拆卸工具成功整体拆卸YOX1150大型液力耦合器，而且液力耦合器、液压拆卸工具完好无损。

(2) 应用该拆卸工具提高了拆卸工效。以往使用厂家提供的丝杠专用工具拆卸从未成功，解体拆卸也至少需用4人2天。本次采用液压拆卸工具至多需用2人2 h，工效至少提高16倍。缩短了因设备检修失去备用的时间，提高了输煤系统安全性。

(3) 应用该拆卸工具节约了检修成本。以往设备检修被迫解体拆卸液力耦合器，而且必须有现成的液力耦合器备件(约6万元)，以便及时回装恢复设备运行，解体的液力耦合器再返厂组装、修复乃至报废，检修成本极高。本次采用液压拆卸工具，整体无损拆卸，原件回装，无需购置备件。购置液压拆卸工具约0．5万元，仅检修材料费用至少节约5．5万元，且该工具一台多用，长期可用。

(4) 应用该工具操作安全、便捷、可靠，降低了检修人员劳动强度。

5 结束语

实践证明，HT-5090液压拆卸工具安全、便捷、可靠，摆脱了液力耦合器拆卸困难的被动局面。在该工具使用中，要务必保证连接拉管外螺纹与液力耦合器轴套内螺纹一致，并且旋至连接拉管外螺纹根部并旋紧，否则将造成螺纹损坏、拆卸失败。