重載萬向聯軸器是橋式起重機實現多軸協同傳動的核心部件，通過特殊結構設計實現大扭矩傳遞與角度補償。以下從技術實現與工程應用展開說明：

一、核心傳動機制與結構設計

十字軸式聯軸器

采用整體式叉頭結構（如 SWC 型），通過十字軸與軸承組件傳遞扭矩，允許軸線折角達 15°。例如，某鋼廠 32 噸起重機使用 SWC 型聯軸器，在吊運鋼錠時可補償因軌道不平導致的軸線偏移，確保傳動穩定性。

球籠式聯軸器

通過球籠外環與星形內環的鋼球滾道實現同步傳動，主從動軸轉速偏差≤1%。港口集裝箱起重機應用該類型聯軸器，在頻繁啟停工況下，仍能保持 200 噸載荷的平穩傳遞。

伸縮補償設計

集成花鍵軸套結構（如 SWC-BH 型），軸向伸縮量可達 ±50mm，適應橋架熱脹冷縮引起的軸距變化。某碼頭岸邊起重機采用此設計，年維護次數減少 40%。

二、安全冗余設計與監測

多重機械保護

過載脫開裝置：當扭矩超過額定值 120% 時，剪切銷自動斷裂，切斷動力傳遞，響應時間≤0.3 秒。

溫度保護機制：在軸承座安裝 PT100 鉑電阻，溫度超過 120℃時觸發報警并限制運行，精度 ±0.5℃。

智能監測系統

振動頻譜分析：通過加速度傳感器（量程 ±50g）監測齒輪嚙合頻率，異常時自動降速至 0.5m/s 以下。

油液污染度監測：液壓系統集成顆粒計數器，當污染度超過 NAS 8 級時提示更換 46# 抗磨液壓油。

三、材料工藝與維護管理

關鍵材料選型

十字軸材質：采用 20CrMnTi 滲碳鋼，滲碳層深 1.2-1.6mm，表面硬度 HRC56-60，耐磨損壽命提升 3 倍。

密封設計：雙唇口氟橡膠油封（工作溫度 - 40~200℃）配合迷宮式防塵結構，油液泄漏量≤5mL/1000 小時。

制造工藝規范

動平衡控制：葉輪組件經高速動平衡試驗（轉速 3000r/min），殘余不平衡量≤5g?cm。

焊接工藝：采用 CO?氣體保護焊（電流 200-250A），焊縫探傷達 JB/T 4730.3 II 級標準。

維護管理要點

潤滑周期：s次運行 500 小時后更換鋰基潤滑脂（滴點≥180℃），后續每 2000 小時更換，確保軸承游隙≤0.1mm。

磨損檢查：每月用卡尺測量花鍵齒厚，磨損超過原始值 15% 時需成對更換。

螺栓力矩校驗：每季度使用扭矩扳手檢查連接螺栓，力矩偏差控制在 ±5% 以內。

四、工程應用案例

冶金行業

某煉鋼廠 125 噸鑄造起重機采用 SWC 型聯軸器，在吊運鋼水包時，角度補償能力提升 50%，齒輪箱故障停機時間從年均 60 小時降至 12 小時。

港口物流

自動化碼頭的岸邊集裝箱起重機集成球籠式聯軸器，通過遠程調整花鍵伸縮量，實現 24 小時無人化作業，設備綜合效率提升 25%。

安裝調試規范

同軸度校準：使用激光對中儀（精度 ±0.02mm）調整電機與減速機同軸度，偏差≤0.1mm/m。

預緊力控制：安裝時按額定扭矩的 120% 預緊螺栓，運行 24 小時后再次緊固，確保連接可靠性。