磁力偶合器在FPSO上与熟料输送中的应用与研究.docx

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1、磁力偶合器以磁场为介质，采用非接触式传动，且为纯机械结构，无需油、水等介质，传动效率高，在安装时对电机与负载的对中要求低，安装方便快捷，基本免维护，使用成本及维护成本低，运行十分可器，可保障传动设备安全稔定运行，具有广阔的应用前景.磁力偶合器的结构特点如何,如何在FPSo的应用中发挥作用？磁力偶合潺的结构特点硬力偶合器从结构上可分为两种：一是筒式结构：二是盘式结构（如图1所示）。当内、外磁体均为径向充磁时，耦合磁极成径向配理的永磁偶合器为筒式永磁偶合器：而内、外磁体均为轴向充遨时，耦合磁极成轴向配冏的永磁偶合器则为盘式永磁偶合器。(I)r*(J)itiSN1.kiiM：.ai_：.MfiiiS

2、aiiiA出Ba三rs工作5：.biw-Si砧力普合器呼磁力偶合涔从原理上可分为两种：一种是同步型：一种为异步型（如图2所示）。同步型磁力偶合器的主动盘与被动盘皆为永磁体盘，两盘永磁体的磁场在气隙中耦合，把磁能转变为机械能，实现传扭“异步型磁力偶合器的主动盘为永磁体，被动盘为铜撇，利用永磁体磁场与感应磁场的相互作用来传扭。（八）同步型.图2同步与导步永磁偶合器结构图,某FPSo用疏力偶合器I、某FPSO传动系统存在的问题该FPSO是一艘储油量为15万吨级的无动力平底海上浮式生产储油装置，随着多年的使用，平台上的穿墙泵等均出现不同程度对中不良及靛动高等故障问题，极大影响了海上生产的稳定运行。该F

3、PSO穿鼎泵的传动系统中，安装方式均采用穿墙轴通过膜片联轴器与电机端和泵湍进行连接。膜片联轴器对安装对中粘度要求很淘（为O.O5-OQ8mm）,而穿增轴固定于钢板隔离地上，位置精度很难控制，现场对中十分困难，最严重的部位相差Imm1.1.无法调正。因此，当设备运转时，振动数大，影响轴承箱和联轴器寿命，且该FPSo处于海上，风浪较大，船体会随之出现变形，而这种情况又会加剧对联轴器不对中问题的影响。其已出现部分膜片联轴器疲劳损坏故障，且海上缺少更换备件，维护保养十分困雄。2、核FPSO用蹂力偶合器的结构特点为了解决该FPSO传动系统运活中遇到的问题,现场采用盘式异步破力偶合器替换原故隔率较高的泵上

4、的膜片联轴耦，进行永磁改造，可解决因设备不对中、变形、共振、维护困难等带来的一系列问题，提高整个传动系统的稳定性。磁力偶合器主要由铜转子（导体转子）、永礴转子组成，胴转子与电机轴连接，永磁，专子与负载连接,铜转子与永磁转子之间有气隙，其没有传递扭矩的机械连接，电机和负载之间形成软（磁连接，因气隙的存在，传动系统中电机的启动是空载到实际负载的渐进过程，具体结构如卜图所示：图3磁力偶合器结构图3、磁力偶合器与膜片联轴器的对比优势（1）磁力偶合器实现了电机缓冲启动、停机功能，降低启动峰值、减少启动时间、可实现频繁启动，延长电机电气使用看命。（2）磁力偶合器可隔离电机侧与负载他的振动，减少整个系统的振

5、动.（3）磁力偶合器允许较大的对中误差，包括电动机与永磁偶合器之间的角度、水平偏移和轴向偏移。（4）磁力偶合器采用非物理连接,通过气隙来传递扭矩，降低设备振动和运行噪音。（5）磁力偶合器本身不耗电，不产生谐波和电磁干扰，高效节能。磁力偶合港的现场应用本文所述蹂力偶合罂己安装在上述FPSo上并开始运行（如图4所示），目前运转情况良好，未见异常情况发生。磁力偶合泯安装时，整体尺寸与原膜片联轴器一致，各接口与电机及负载匹配，可直接把电机端与负载端原有膜片联轴器更换为磁力偶合器，无需改动电机、穿墙轴和泵的底座，并且可以提高轴承箱、电机与穿墙轴的使用寿命。磁力偶合器其应用范用广，I1.安装、操作流程简单

6、，对中要求低，安装时可容忍较大的安装误差，由丁是非接触式传动，有效隔离r振动的传递，使得这个传速系统运行稳定，减少了故障的发生频率。同时设备基本免维护，降低工人的劳动强度及节省维护成本。图4送力偶合燃场图片，磁力耦合器在熟料输送中的应用目前，液力耦合器在工业生产企业广泛使用，它是以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，利用液体动能的变化来传递动力。液力耦合器是由带叶片的驱动轮（泵轮装在输入轴上）和被驱动轮（涡轮装在输出轴上）组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔。泵轮和涡轮组装好后，形成环形空腔，其内充有工作油液。在IE常工作时，泵轮任电机驱动下旋转，叶片带动油液，在离心力作用下，油液被甩向泵轮叶片

7、边缘，故当泵轮的转速大F涡轮转速时，泵轮叶片外缘的液压大于涡轮叶片外缘的液压，由于压差液体冲击涡轮叶片符动能传给涡轮，使涡轮与泵轮同方向旋转。液力耦合器邪液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。O1.存在的问题某公司是一家熟料生产企业，现场数台输送设备采用液力耦合器，斜斗链式输送机即采用一台液力耦合器（星号YOX500）。成品熟料经篦冷机冷却后由该设备输送入库。因熟料库顶部温度高，设备运行环境不好，投产多年来，液力耦合器出现数次故障，造成设品停机，给生产带来被动同面“除此之外液力耦合器还存在以下问题：（I）液力耦合器的液力传动油往往会因为密封不严或过载造成泄露，对环境造成污染

8、：同时也影响了工作机正常的力矩传递。因此，为了保障液力耦合器的正常工作，需要经常对工作腔及密封进行维护和检修：并且需耍定期加注或更换液力传动油“这些维护工作以及设备的多次启停，增加了工作人员工作量，维修费用逐年升高。（2）液力耦合器由于体积大，安装在电机轴上影响电机轴承使用寿命。（3）液力耦合器安装麻烦，检修电机和减速机时不方便。02解决措施年月，该公司引用先进技术将液力耦合器更换为磁力耦合器（型号XJG1.-1.O75-11）,磁力耦合器主要由两部分组成：一是连接在电机轴端的特殊材料的导体（铜，专了）：另部分是连接在负载端的永磁体（永琛转子），铜转子和永蹂转子之间有空气间隙（称为气隙，没有传

9、递扭矩的机械连接，电机和工作机之间形成了软(磁)连接，通过调节气隙实现工作机轴扭矩、转速的变化在运行过程中，这两个部分的相对运动产生了一个磁场，在盘状导体中产生涡流。涡流产生的磁场和磁体相互作用，从而使转了和导体两个部件通过空气间隙传递力矩。与液力耦合器传动设备相比，亥力耦合器结构紧凑，安装无需其它的附属设备。由于是通过空气间隙传递扭矩，两部件之间没有任何接触，所以无磨损部件,并能减少最高可达80%的振动，延长设备部件与轴承的寿命：允许较大的偏心,无需涧滑：能提供指定的启动方式，容许脉动载荷，吸收和缓冲冲击载荷：能实现软启动、加载启动：有过我保护，并且时电机、负数、永磁联轴器没有损害、安装简便

10、，免维护。XJG1.-1.o75-11设计寿命为30年。该熟料库顶斜链斗头部邨动由液力耦合器改为磁力耦合器后，使用半年来运行正常并I1.现场设备卫生比更换前大有改观，大大减轻了工作人员的劳动强度。03改造效果从更换后的使用效果看，改造很成功，设备运转良好，收益显著.(1)改造前使用液力耦合器需要每年拆检一次，检查更换轴承、液力传动油等，每年花费约I1.oo元。而礴力耦合器使用寿命长，设计寿命为30年，并可延长系统中零部件的使用寿命，几乎是免维护产品，维护工作量小，维护费用极低“(2)磁力耦合器结构简单，体枳小，安装方便，允许有较大的安装对中误差(最大可为5mm),大大简化了安装调试过程，适应各

11、种恶劣环境。(3)磁力耦合器对环境友好，不使用润滑油，无污染，不产生谐波。(4)磁力耦合器设计电机与减速机连接是隔离传动，能提高电机的启动能力.减少冲击和振动，协调多机驱动的负荷分配。从表I改造前后设备振动数据可以看出，振动值变化最大的地方在点1和点2之间，改造后点1数据明显减小，点3数值也明显降低。同样延长电机维护周期：在设备运行中,安全性相应提高。表I改造前后链式输送机测振数据对比*trum.VY)I!?20X70016Qa0A4GM(10200)W63IQ1.203QoI6ODIOOIIQSooxXS3.70.9Oe3OXI4OXMQacosQaMOOIoO什人(s(5)具有过栽保护功能，从而提高了整个系统的可靠性，完全消除了系统因过载而导致的损坏。(6)使用后的节能效果明显。该公司斜链斗更换磁力耦合器后，设备运行电潦下降约7A(见表2),以每小时节电37kWh,每天节电10488kWh计，每年按运转9个月计算可节省2378671.(104.88kWh3090.84T1.kWh=23786.784元)。表2改造前后设备电流对比设备提升机链式输送机说明改造前118-12358-65】.提升机电流相当台时息本一致;2.缸式输送机电流改造后1I612O52-57差距为7A