KTR Kupplungstechnik联轴器介绍

KTR Kupplungstechnik联轴器介绍

KTR 400-110X155 CLAMPEX SPANNSATZ UR.IT产品案例分析

一、产品技术特性解析

（一）核心工作原理

CLAMPEX SPANNSATZ 采用胀紧连接机制，通过高强度螺栓拧紧使内环径向膨胀、外环收缩，在轴与轮毂接触面形成均匀抱紧力，依靠摩擦力实现扭矩与轴向力的无键传递，避免传统键连接的间隙问题。

（二）结构设计特点

产品由高强度合金钢材制成的内外环组件构成，配合精密加工的锥面结构，内径 110mm，外径 155mm，轴向长度 400mm 规格适配中型轴系。螺栓孔分布符合机械工程标准，确保预紧力均匀加载，提升连接同轴度。

（三）关键性能参数

额定扭矩承载能力基于螺栓预紧力计算，单套可传递 1.9 倍于 1XT 基准扭矩（具体参数需结合工况校核）。材料经淬火回火处理，表面硬度 HRC45-50，工作温度范围 - 20℃至 + 120℃，适用于交变载荷环境。

二、典型应用场景分析

（一）重型机械传动系统

在冶金轧机运行时，电机需将强大动力传递给轧辊，这一过程中扭矩负荷常达数万 N・m ，且存在较大的安装偏差与强烈的振动冲击。传统联轴器在这种高负荷工况下，极易出现变形、断裂等问题，致使停机检修，严重影响生产效率。KTR CLAMPEX SPANNSATZ 胀紧套用于连接齿轮箱与传动轴，通过多套胀紧套串联安装，能有效提升扭矩承载能力，如 2 套组合可提升 1.9 倍扭矩承载。其凭借自身特性，可承受巨大扭矩负荷，同时对轴系的径向、角向偏差具备一定补偿能力，还能在恶劣的工作环境中保持耐磨损、抗腐蚀性能，确保长期稳定运行，减少停机维护频率，保障生产线的连续性与安全性。

在矿山破碎机工作时，设备运行环境恶劣，同样存在高冲击载荷，传统的键连接方式在这种工况下，键槽极易产生疲劳问题，影响设备正常运转。将 KTR 胀紧套应用于矿山破碎机的齿轮箱与传动轴连接，能够有效解决键槽疲劳问题。多套胀紧套串联的安装方式可满足大功率传递需求，使设备在高负荷、高冲击的工况下稳定运行，减少设备故障，提高生产效率。

（二）新能源装备领域

在风电发电机运行过程中，主轴与齿轮箱的连接至关重要。变桨系统频繁的正反转工况，对连接部件的性能要求。传统连接方式在这种频繁的正反转下，容易出现连接松动、齿面磨损等问题，影响机组的正常运行。KTR CLAMPEX SPANNSATZ 胀紧套凭借其无间隙特性，能够有效避免齿面磨损，确保连接的稳定性。在沿海地区，高湿度的环境对设备的腐蚀性较强，KTR 胀紧套通过采用防腐涂层处理，可适应这种恶劣的沿海高湿度环境，提升机组运行的可靠性，保障风力发电的稳定进行。

（三）工业自动化设备

在数控机床进行精密加工时，对主轴与刀柄连接的精度和动态响应要求。传统的键连接方式存在定位差，难以满足精密加工的需求。KTR CLAMPEX SPANNSATZ 胀紧套应用于数控机床主轴与刀柄连接，通过螺栓扭矩控制安装，具有快速拆装的特性，能够实现高精度定位要求，对中精度≤0.05mm 。这一高精度定位特性可满足精密加工中的动态响应需求，确保加工过程中刀具与工件的相对位置精确，从而提高加工精度，保证加工质量，满足工业自动化设备对高精度加工的要求。

三、选型与安装技术要点

（一）选型依据

选型时需严格遵循机械设计准则。在传递扭矩方面，要求传递扭矩 Mt≥1.5 倍工作扭矩 M，以确保胀紧套在工作过程中能够可靠地传递动力，避免因扭矩不足而导致打滑等问题。在承受轴向力方面，轴向力 Ft≥轴向载荷 Fx ，从而保证胀紧套能够承受设备运行过程中产生的轴向力，维持连接的稳定性。接触压力 Pt=Fr/(πd1l)≤材料许用压力（d1 为轴径，l 为胀套接触长度），通过控制接触压力，可防止材料因压力过大而发生损坏。此外，还需结合设备转速、环境温度等参数综合校核，例如在高速运转设备中，需考虑胀紧套的动平衡性能；在高温环境下，要确保材料的性能不受影响。

（二）安装工艺规范

1. 轴与轮毂配合面精度控制：轴颈公差需控制在 h6，轮毂孔公差为 H7，这样的公差配合能够保证轴与轮毂之间的紧密连接，减少间隙。表面粗糙度 Ra≤1.6μm，可降低表面的摩擦系数，提高胀紧套的抱紧力。

2. 螺栓预紧力矩按厂家手册分 2 - 3 次对称拧紧，使用数显扭矩扳手确保预紧力均匀。分多次拧紧可使胀紧套的内外环均匀变形，避免局部应力集中。对称拧紧能保证胀紧套在轴上的受力均匀，从而提高连接的同轴度。数显扭矩扳手能够精确控制预紧力，保证每个螺栓的预紧力一致。

3. 安装后通过百分表检测径向跳动，确保同轴度符合设计要求。将百分表安装在轴上，旋转轴一周，读取百分表的大读数差值，即为径向跳动值。通过检测径向跳动，可及时发现轴与轮毂的同轴度偏差，采取相应措施进行调整，保证设备的正常运行      。

四、维护策略与可靠性保障

（一）定期检测项目

为确保 KTR CLAMPEX SPANNSATZ 胀紧套的稳定运行，需制定严格的定期检测计划。运行中每 500 小时，使用超声应力检测仪检查螺栓预紧力，监测残余应力，确保螺栓预紧力在规定范围内，防止因螺栓松动导致胀紧套失效。每季度利用频闪仪观察连接部位振动幅值，当振动幅值超过 0.1mm/s 时，需拆解检查配合面磨损情况，允许径向磨损量应控制在≤0.02mm，以保证配合面的正常工作状态。

（二）故障处理方案

当胀紧套出现轻微磨损，磨损量在 0.03 - 0.1mm 时，可采用高分子复合材料修复。首先清洁表面，去除油污、杂质等，然后涂抹金属修补剂，使其填充磨损部位。待修补剂固化后，按照配合尺寸进行磨削，恢复胀紧套的精度。当出现严重磨损，磨损量＞0.1mm 时，需更换同规格胀紧套，同时使用圆度仪检查轴与轮毂的圆度差，应确保圆度差≤0.01mm，以保证新胀紧套安装后的正常工作 。

五、市场价值与行业影响

（一）技术优势对比

相较传统键连接，CLAMPEX 方案消除键槽应力集中问题，提升轴体强度 15%-20%。传统键连接在键槽处容易产生应力集中，导致轴体强度降低，在高负荷工况下，轴体容易在键槽处发生断裂等故障。而 CLAMPEX 胀紧套通过均匀的抱紧力传递扭矩，避免了键槽的存在，从而有效提升了轴体强度。与液压胀套相比，螺栓式结构降低安装设备要求，成本减少 30% 以上 。液压胀套需要专门的液压设备进行安装和拆卸，设备成本高，操作复杂。而 CLAMPEX 胀紧套采用螺栓拧紧的方式，只需普通的扳手等工具即可完成安装，对安装设备要求低，降低了安装成本，适用于中小功率场景的快速装配需求。

（二）行业应用价值

CLAMPEX 胀紧套推动机械传动设计轻量化，尤其在装备制造中实现无键化连接技术普及。在装备制造领域，对设备的轻量化和高性能要求越来越高，无键化连接技术能够减少部件数量，降低设备重量，提高设备的性能。据行业统计，采用该产品的设备平均故障间隔时间（MTBF）延长 25%，维护成本降低 40%。这是因为 CLAMPEX 胀紧套的可靠性高，减少了设备故障的发生，从而延长了设备的平均故障间隔时间。同时，由于故障次数减少，设备的维护成本也相应降低，成为替代传统连接方案的优选技术方案 。

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