前言
选择新泵时，联轴器的选择是最关键的部分之一。与泵上的其它零部件一样，为应用选择合适的联轴器会对泵的使用寿命、性能产生积极或消极的影响。这些不同类型的联轴器是保持泵设备高效运行的重要部件。在本文中，我们将讨论各种类型的泵联轴器。
泵联轴器有哪些不同类型？
有三种类型：
1）刚性联轴器
2）弹性联轴器
3）磁性联轴器
泵沙龙注1：随着人们对安全、环保要求越来越高，磁性联轴器（磁力驱动泵）的使用越来越广泛。同时，由于磁性联轴器有别于刚性联轴器和弹性联轴器，因此，本文中将其列为第三种类型的泵联轴器。
刚性联轴器
顾名思义，刚性联轴器非常牢固地将泵和电动机轴连接在一起，这使得它们能够比同等尺寸的弹性联轴器向泵传递更多的动力。然而，刚性联轴器无法处理任何轴的不对中，对轴的轴向、角向或径向移动公差基本为零，无法吸收泵运行或热膨胀产生的任何振动。常见的刚性联轴器有夹紧式联轴器、法兰联轴器和套筒/分半套筒联轴器。
它们通常用于：
1）那些不需要通过联轴器来精确对中的场合，例如轴在安装时已精确定位在完美的径向和角向对中（见图1，夹紧式联轴器）。
2）当泵本身不配带推力轴承、其轴向推力由电动机一起承担时，需采用刚性联轴器（如很多立式轴流泵和混流泵，法兰联轴器）。
3）不需要对中或负载较轻和中型负载的情况（例如由多根轴组成的VS6型泵，泵内部轴与轴之间的连接，套筒联轴器）。
图1：夹紧式刚性联轴器
刚性联轴器如果没有真正对中，则故障概率非常高，这种类型的联轴器没有灵活性。刚性联轴器结构比较简单，价格比较便宜。
刚性联轴器：
1） 能够承受巨大的推力负荷，非常适合重型泵
2） 减少维护时间
3） 提高系统的整体性能
弹性联轴器
与刚性联轴器不同，弹性联轴器（也称为挠性联轴器）可以适应一些运动，例如振动和热膨胀而不会损坏。这使得它们非常适合驱动轴和泵轴之间存在一定程度不可避免的不对中的应用。由于它们可以很好地吸收振动，因此也可以用来减少过度的工作噪音。有了这些好处，设计相对较复杂、价格也相对昂贵。然而，由于弹性联轴器可保护轴和轴承免受损坏和过早磨损，因此从长远来看可节省维护费用。
以下是四种较常见类型的弹性联轴器，每种类型都更适合不同的应用。
齿轮联轴器
齿轮联轴器是一种更古老的设计，虽然不再像同类产品那样受欢迎，但仍然可以在一些大型泵中找到。齿轮联轴器具有机械柔性的优点，这意味着泵泵和电动机轴之间可以存在一定程度的偏差。
这种类型的联轴器由一个包含内齿的套筒构成，内齿与轮毂外侧的齿啮合。齿轮联轴器中齿的配合允许不对中，但角度不对中补偿的程度取决于齿轮齿的轮廓和它们之间的间隙。由于其设计，这些扭转刚性联轴器可以承受一些冲击载荷，但不能吸收大量冲击载荷（因此，人们通常还是将其归类为刚性联轴器 - 泵沙龙注2）。
齿轮联轴器：
1）适用于需要扭转刚度的应用
2）适用于高速、高功率和高扭矩、低速应用
3）需要润滑
4）需要定期检查（必须关闭泵）
5）需要大量的维护和保养
6）不适合高温应用，最高温度限制为350 °F（176.7 °C）
7）容易发生轴向不对中故障
8）出现故障时不会发出警告
9）预期寿命3至5年
栅格联轴器
栅格联轴器可在高速或低速高扭矩下实现灵活性和效率。这种联轴器由两个带槽的法兰轮毂组成，轮毂由呈网格形式的锥形钢弹簧连接。栅格联轴器最可能出现在具有大型电机和高扭矩应用的大型泵上。
它们的不对中能力不如一些常见的弹性联轴器，因此泵轴的对中较为关键。更换这种类型的联轴器需要移动设备、更换和重新对中。这种泵联轴器比一些常见的弹性联轴器需要更多的维护时间和生产时间。
栅格联轴器：
1）通过弹簧组传递高扭矩
2）可在高达 400 hp/100 rpm的转速下运行
3）需要定期润滑以避免磨损，这意味着需要关闭泵并拆卸联轴器。
4）减少振动并缓冲冲击载荷
盘式联轴器
盘式联轴器设计极为均匀，可高速旋转。在高转速下运行的泵是这些平衡良好、平稳运行的盘式联轴器的良好选择。这种联轴器设计非常复杂，对不对中和轴向运动比较敏感。它们是船舶、发电、API和关键流程行业的中高扭矩应用的理想选择。这种类型的联轴器最适合应用于需要一定扭转刚度的地方，同时允许一定的不对中。
盘式联轴器比一些普通的弹性联轴器能承受更高的扭矩，当然价格也相对较贵。如果这些联轴器需要维修，可以在现场重建，而无需拆除轮毂。重建通常只需不到20%的更换即可完成。
盘式联轴器：
1）能够在高达750 °F（398.9 °C）的高温下工作
2）不需要润滑
3）需要最少的维护
4）可在运行时进行检查
5）预期寿命约20年
弹性体联轴器
弹性体联轴器是当今最常用的联轴器之一。几乎所有中小型泵上都有它们的身影，因为它们安装快捷方便，并且具有吸收所有类型的冲击、不对中和端部浮动的能力。剪切颚式和粘合轮胎型联轴器是弹性体类型的泵联轴器的示例。
它们由两个连接到电动机和泵轴的金属轮毂组成，它们之间是硬橡胶。根据距离的不同，有时需要采用间隔轴（中间加长节）设计。如果轴端之间存在较大距离，则应使用间隔轴。
通常，唯一失效的部件是插入件，更换成本相对较低。弹性体联轴器是许多应用场合的最佳选择：
1）无需维护和润滑
2）不适用于高扭矩的应用
3）对化学品和高温敏感
对于离心泵来说，最常见、最简单、使用最多的弹性联轴器是金属膜片联轴器和弹性柱销联轴器 - 在刚性法兰联轴器的基础上加上金属膜片或弹性柱销便变成了弹性联轴器。
磁性联轴器
磁性联轴器不同于刚性和弹性联轴器，因为电机不是机械轴，而是通过磁铁与泵相连。与所有其他联轴器一样，这种联轴器设计用于将扭矩从一根轴传递到另一根轴。但是，磁性联轴器之所以与众不同，是因为它们没有物理机械连接。这使得它们适合于流体泵送应用，因为连接可以通过薄屏障进行，这有助于保持旋转通道的密封。
对于磁性联轴器泵，磁体与电机和泵之间存在很小的气隙。由于没有物理接触，所以不对中和热膨胀不是问题。没有机械密封也消除了泄漏的可能性，使磁力驱动泵成为处理腐蚀性或危险流体的理想选择。
磁性联轴器仅适用于清洁液体，因为任何颗粒的存在都会产生问题，由于它们会粘在磁铁上。它们对极端运行工况也很敏感；如果扭矩过大超过了磁性联轴器的能力，则磁性元件可能会脱开，泵轴会打滑并导致停机。因此，在选择磁性联轴器时，需要确保其与系统的功率一致。
关于磁性联轴器的一些注意事项：
1）可用于将动力传输到离心泵
2）联轴器接口处因磁阻而损失能量
3）提供热隔离，因此不会发生热传递
4）联轴器中无接触部件
5）具有内置安全功能（在联轴器过载的情况下，它将移动到下一个位置并继续前进）
6）当发生重载或负载尖峰时，联轴器的过载保护可能很危险
7）由于使用永磁体，不需要外部电源
8）仅能处理轻扭矩负载和具有缓慢启动或极低转动惯量的应用
9）直径大，考虑到相对较轻的扭矩负载
10）支撑轴承上具有中等的径向载荷
总结
选择联轴器时有许多因素需要评估。除了应用工况外，系统设计者和用户还应考虑其它因素，包括占空比、环境条件、维护程度、总成本和预期使用寿命。对给定联轴器的熟悉程度和可用性也可能影响您的最终决定。
参考文献
1）linquip.com
泵沙龙注3：要想了解联轴器方面更多的信息，可以参阅《泵沙龙》文章“联轴器在不同工况离心泵中的应用”、“API 610泵联轴器选用说明”、“9种不同的联轴器及其应用”等。
联系客服
