다이어프램 커플링 설명: 설계, 오정렬 한계 및 적용

석유화학 순환 펌프 트레인은 9개월마다 기어 커플링을 잃었습니다. 근본 원인은 펌프 흡입구 위 1.2mm에 위치한 모터 배출구 플랜지였습니다. 이 수치는 냉간 정렬 공차 범위 내에 있지만 3,600rpm에서 윤활된 기어 톱니에 파괴적입니다. 유지보수 팀은 스페이서가 포함된 이중 다이어프램 커플링으로 교체했고 교체 주기는 4년 이상 늘어났습니다. 이러한 결과는 전형적인 것입니다. 다이어프램 커플링은 마모될 톱니가 없고 손실될 그리스가 없으며 노후화될 엘라스토머가 없기 때문에 고장나는 빈도가 적습니다.

다이어프램 커플링 작동 방식

다이어프램 커플링은 구동 플랜지와 구동 플랜지에 교대로 볼트로 고정된 얇은 금속 디스크 또는 얇은 디스크 스택 전체에 토크를 전달합니다. 회전이 시작되면 토크 경로는 볼트 원 주위의 전단 및 장력으로 다이어프램을 통과합니다. 디스크는 탄성적으로 변형되어 각도 및 축 방향 움직임을 흡수하며, 이것이 커플링을 유연하게 만듭니다.

전체 어셈블리에는 일반적으로 왼쪽 허브, 다이어프램 팩, 스페이서 샤프트, 두 번째 다이어프램 팩 및 오른쪽 허브가 포함됩니다. 스페이서 샤프트는 커플링이 두 기계 샤프트 사이의 간격을 메워주는 역할을 하며 이중 굴곡 설계를 가능하게 하는 요소이기도 합니다.

거의 모든 다이어프램 커플링 결정에는 두 가지 규칙이 적용됩니다. 첫째, 단일 다이어프램 세트는 각도 정렬 불량만 처리합니다. 기계에 평행 샤프트 오프셋이 있는 경우 간격을 두고 두 세트의 다이어프램이 필요합니다. 그 이유는 해당 조합이 오프셋을 각도 편향으로 변환하는 부동 중앙 섹션을 생성하기 때문입니다. 둘째, 토크는 예압된 볼트 조인트를 통해 흐르기 때문에 다이어프램 커플링은 본질적으로 백래시가 없습니다.

단일 다이어프램 대 이중 다이어프램 설계

차이점은 대부분의 데이터시트 비교에서 인정하는 것보다 더 중요합니다. 단일 다이어프램 커플링은 축 방향과 각도 방향을 제외한 모든 방향에서 견고합니다. 샤프트가 1밀리미터 단위로 정렬되는 근접 결합 모터, 인코더 및 토크 센서에 적합합니다. 측정된 오프셋을 수용하고 토크를 원활하게 전달해야 하는 경우 이중 다이어프램 장치가 올바른 선택입니다.

고강도 알루미늄 합금으로 제작된 단일 다이어프램 팩은 관성을 낮게 유지하므로 서보 축 및 포지셔닝 테이블에 유용합니다. 이 구성은 컴팩트한 보어 범위에 걸쳐 클램프 허브와 함께 사용할 수 있습니다.

클램프 허브가 포함된 RSK-CPSM 알루미늄 단일 다이어프램 커플링 이 커플링은 고강도 알루미늄 합금 슬리브와 304 스테인리스 스틸 다이어프램을 사용합니다. 낮은 관성과 높은 토크 강성은 정밀한 회전 제어가 필요한 서보 축 및 위치 결정 테이블에 적합합니다. 제품보기 →

드라이브 트레인에 제거할 수 없는 평행 오프셋이 있는 경우 알루미늄 이중 다이어프램 커플링이 소형 CNC 스핀들 및 기계 축에 대한 실용적인 해답입니다.

CNC 스핀들용 RSK-CPLF 알루미늄 이중 다이어프램 커플링 알루미늄 합금 슬리브와 스테인리스강 다이어프램이 포함된 짧은 클램프 디자인이 특징인 이 커플링은 소형 CNC 스핀들 및 기계 축의 병렬 오프셋을 다루며 서보 및 스테퍼 모터에 대한 정밀한 제어를 제공합니다. 제품보기 →

다이어프램 커플링이 유지되는 곳

다이어프램 커플링은 가동 중지 시간이 길고 속도가 빠른 회전 장비의 표준입니다. 가장 일반적인 임무는 증기 및 가스 터빈, 원심 압축기, 대형 프로세스 펌프 등 터보 기계류입니다. 이러한 기계는 분당 수천 회전으로 작동하고 가열됨에 따라 수 밀리미터씩 커지며 정밀 검사 사이에 주의가 필요한 커플링을 견딜 수 없습니다. 두 개의 플렉스 팩과 스페이서가 포함된 강철 다이어프램 커플링은 윤활 없이 이러한 모든 조건을 충족합니다.

그러나 적용 범위는 터빈보다 넓습니다. 고속 테스트 벤치는 구동 모터와 토크 플랜지 사이에 다이어프램 커플링을 실행합니다. 여기서 백래시 제로와 안정적인 균형 등급이 원시 토크 용량보다 더 중요합니다. 해양 보조 드라이브는 해수 대기가 윤활 커플링을 공격하는 경우에 이를 사용합니다. 정밀한 측면에서 서보 기어박스, 볼 스크류 및 CNC 스핀들은 백래시가 발생하지 않고 관성을 낮게 유지하기 때문에 소형 알루미늄 다이어프램 커플링을 사용합니다.

최대 10,000rpm 속도의 테스트 셀 작업을 위해 맞춤형 고속 다이어프램 커플링은 엄격한 제조 공차와 지속적인 고속 작동을 위해 문서화된 균형 등급을 통해 여러 다이어프램 팩의 균형을 유지합니다.

선택 기준 및 일반적인 사양 실수

카탈로그를 보기 전에 6개의 매개변수를 정의하여 다이어프램 커플링을 선택하십시오.

1. 토크: 모터 정격 토크뿐만 아니라 피크 또는 과부하 토크를 사용하고 순환 부하에 대해 1.5~2의 안전 계수를 적용합니다.
2. 정렬 불량: 작동 온도에서 각도 및 오프셋 값을 측정하고 기계 케이싱의 열적 성장을 포함합니다.
3. 속도: 열차가 볼 수 있는 가장 빠른 연속 속도에 대한 커플링 최대 RPM과 균형 등급을 확인합니다.
4. 축방향 이동: 샤프트 확장을 고려하고 이동 거리가 수십 밀리미터를 초과하는 경우 스페이서가 있는 이중 플렉스 설계를 선택하십시오.
5. 보어 및 장착: 클램프 허브와 키 허브 중에서 결정합니다. 클램프 허브는 설치를 단순화하고 키 백래시를 제거합니다.
6. 환경: 온도, 습도 및 세척용 화학 물질에 따라 재료 계열(일반적으로 알루미늄 또는 스테인리스 스틸)이 결정됩니다.

두 가지 사양 오류가 반복됩니다. 첫 번째는 피크 토크에 비해 크기가 작은 것입니다. 1,000N·m을 정적으로 유지하는 커플링은 6,000rpm에서 500N·m의 주기적 토크를 무기한 견디지 못할 수 있습니다. 왜냐하면 다이어프램은 정적 과부하가 아닌 피로로 인해 실패하기 때문입니다. 두 번째는 축 강성을 무시하는 것입니다. 밀접하게 결합된 기계에서 축 방향으로 견고한 커플링은 샤프트가 열적으로 성장할 때 장비 베어링에 상당한 힘을 밀어 넣을 수 있으므로 지정된 축 이동은 실제 열 성장과 일치해야 합니다.

다이어프램 커플링을 기어 및 탄성 설계와 비교하는 방법

다이어프램 커플링은 일반적으로 기어 커플링 및 엘라스토머 커플링과 경쟁하게 됩니다.

기어 커플링은 크기당 더 많은 토크를 제공하고 더 많은 오정렬을 허용하지만 그리스가 필요하고 톱니가 마모됨에 따라 백래시가 영구적으로 증가하며 엄격한 유지 관리가 필요합니다. 엘라스토머 커플링은 저렴하고 관대하지만 구동계를 부드럽게 하고 고유 진동수를 낮추며 지속적인 토크 하에서 더 빨리 마모됩니다. 다이어프램 커플링은 윤활 없음, 백래시 없음, 높은 비틀림 강성, 예측 가능한 피로 수명을 갖춘 적당한 오정렬 용량 등 두 가지 사이에 위치합니다. 이러한 절충안 뒤에 있는 광범위한 성능 논리를 검토하려는 엔지니어는 다음 요약을 읽을 수 있습니다. 커플 링 장점 회사 사이트에서.

유지보수 및 예상 서비스 수명

다이어프램 커플링은 윤활 부품이 없기 때문에 유지보수가 필요없다고 표시되는 경우가 많습니다. 실제로 이는 유지 관리가 일정하지 않고 주기적이며 시각적이라는 것을 의미합니다.

• 특히 볼트 구멍 주변에서 다이어프램 팩에 균열, 프레팅 또는 부식이 있는지 검사하십시오.
• 작동 첫 주 이후와 커플링 정밀 검사 후에 볼트 토크를 점검하십시오.
• 유지보수를 위해 기계를 열 때 정렬, 균형 표시 및 패스너 상태를 확인하십시오.

서비스 수명은 미끄럼 마모가 아닌 금속 피로로 인해 제한됩니다. 청정 서비스를 제공하는 대형 산업용 다이어프램 커플링은 일반적으로 다이어프램 팩을 교체해야 하기까지 10년이 넘습니다. 피로 균열이 나타나면 다이어프램 팩을 모듈로 교체하고 허브와 스페이서를 계속 사용할 수 있으므로 수명 주기 비용이 낮게 유지됩니다.

다이어프램 커플링을 지정하는 신뢰할 수 있는 방법은 보어 크기만으로 선택하는 것이 아닙니다. 토크 범위, 작동 온도에서 플랜지 간의 실제 정렬 불량, 속도 및 균형 등급, 장비가 생성하는 축 이동을 정의합니다. 해당 숫자를 기록하고 나면 디자인 선택이 간단해집니다. Jiangsu Rokang은 알루미늄 및 강철 단일 및 이중 다이어프램 커플링과 회전 테스트 장비용 고속 장치를 제조하며 전체 범위는 업무별로 구성됩니다. 기업 사이트 .