邹冬良，朱丽琴
摘要：本文介绍目前在高速重载设备上广泛应用的鼓轮联轴器机构，简单阐述了鼓轮传动原理、结构以及特点。着重对宝钢原料卸船机鼓轮机构在使用中出现的故障进行了诊断分析，并提出了一些解决问题的具体措施。
关键词：鼓轮联轴器；卸船机；高速重载；滚珠；滚道；外圈
鼓轮联轴器广泛应用于以滚筒驱动的设备上，尤其在原料码头高速重载且运转振动频率高的卸船机上应用相当广泛。宝钢二、三期原料码头以及马迹山港的提升开闭滚筒机构都采用鼓轮联轴器，它对抓斗提升开闭瞬间的加速冲击起到很好的吸振保护作用。
一、鼓轮联轴器工作原理及结构特点
1．工作原理及结构
鼓轮联轴器的主动轴通过过盈配合与联轴器内圈相连，内圈滚道推挤滚珠，将扭力传给鼓轮联轴器的外圈，外圈通过螺栓与驱动机构（滚筒）相连接，实现动力传递。
鼓轮联轴器安装在减速机的输出轴上，通过螺栓与滚筒端盖相连。鼓轮联轴器的结构类似于轴承，但其在负载情况下运转时起着与轴承完全不同的作用。轴承的滚珠与内外圈做相对滚动，内外圈之间相对转动。而鼓轮联轴器内外圈间的相对转动很小，主要通过内圈滚道对滚珠的推挤，将力传给在每个滚道内均匀分布的滚珠，以滚珠对外圈的摩擦力推动外圈转动。鼓轮联轴器要求滚珠与外圈的摩擦力越大越好。其具体结构如图1。
图1鼓轮联轴器结构简图
2．鼓轮联轴器的特点
(1)由于其扭力的传递靠的是滚道与相当数量的滚珠的推挤，以使传递的巨大扭力均匀分散到每个滚珠上，因而传递的扭力大。
(2)由于滚道和滚珠采用一软一硬的材质，使得二者在推挤传递扭力时，对高速重载运转设备的急停起到很好的缓冲吸振作用。
(3)鼓轮联轴器与同类联轴器相比结构较为复杂，需组装的零部件较多，要求的制造和安装精度很高。
二、鼓轮联轴器出现问题的分析
鼓轮联轴器在宝钢原料码头卸船机上使用时易出现以下几个问题：(1)弹簧挡圈失效；(2)滚道磨损；(3)联轴器滚珠端盖内六角螺栓松动或折断。
1．问题根源分析及措施
通过类似问题的分析对比，发现以上故障的根源在于制造和安装的精度没有得到保证。
采取措施：(1)保证制造精度。为减小鼓轮传动机构的磨损，首先要保证内圈内外圆的同心度及内圈圆度。其次要保证滚道齿底圆的圆度，以及各滚道中心在齿底圆上分布的均匀性。内圈的圆度直接影响滚道寿命，滚道中心的不均匀分布导致滚道和滚珠局部磨损加剧；(2)保证安装精度。驱动滚筒的长度在4m左右，滚筒两端支承座对中偏差稍大，便会导致长度方向的较大误差。由于滚筒较长，在重载情况下会产生一定的挠度。在复位安装滚筒前，可通过调整垫片来保证减速机轴的水平度及轴与减速机端面的垂直度；以减速机输出中心为基准，用红外对中仪打出另一端轴承座的中心线，然后调整轴承座的中心使其与红外对中仪确定的中心重合。
2．故障现象分析及措施
(1)滚道磨损。为了使鼓轮机构在负载运行时有很好的抗冲击吸振作用，滚道和滚珠采用了硬度不同的材质，滚道硬度较低。但是鼓轮机构扭力的传递靠的是滚道和滚珠的相互推挤，很容易导致滚道的磨损。制造和安装误差大，使得滚珠在滚道内轴向窜动，导致滚道两边磨损不均匀，滚珠就会向磨损较严重的一侧跑偏，致使该边滚道磨损加剧，短时间内出现滚道磨损超标。
(2)弹簧挡圈失效。滚道两侧磨损不均匀导致滚珠在滚道内被挤压而偏移，滚珠与滚道推挤力的轴向分力通过滚珠传递到弹簧挡圈上，使挡圈沿轴向跑出挡圈槽，导致挡圈失效，所以弹性挡圈失效的根本原因在于滚道的磨损。可适当加大弹性挡圈的宽度和厚度，采用刚性更好的材质，并适当加深加宽挡圈槽，使整个挡圈完全进入槽内，即可避免挡圈跑出。
(3)内六角螺栓松动和折断。滚珠的跑偏使端盖受到轴向推挤，滚珠的转动使端盖在受到轴向力的同时又受到切向力，这是导致端盖螺栓松动和折断的主要原因。鼓轮机构的端盖连接螺栓拧紧时必须达到相同的扭矩，以确保每个螺栓受力均匀。在日常维护中应周期性地对螺栓进行检查，发现松动立即处理。
三、维护检修
在日常检修时，应对鼓轮机构的运行状况做详细记录，随时把握设备运行状态。周期性地对鼓轮的位置尺寸以及磨损情况进行测量。
1．在更换新备件时，要对其加工精度进行确认，做好测绘数据的记录并存档。
2．检修后复位安装时，要保证鼓轮联轴器及滚筒的安装精度。
3．日常维护中，保证滚珠和滚道的充分润滑；安装时按力矩要求拧紧螺栓，同时定期复检端盖内六角螺栓。