API STD 56019952nd中文附录E用于燃烧的加热器系统的离心通风机.docx

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APISTD56019952nd中文附录E用于燃烧的加热器系统的离心通风机

API560标准，第2版

1995年9月

附录E－用于燃烧的加热器系统的离心通风机

E1　概述

E.1.1适用范围

附录E的这一部分包括有打算用于燃烧加热器系统连续工作的离心通风机的最低要求。

E.1.2术语定义

E.1.2.1通风机额定点被定义为：

　　a.为满足任何所规定的工况所必要的最高转速。

b.为满足所有工况由通风机设计所要求的额定容量。

（卖方应选择这一容量点，最好包含所规定的工况在预期的性能曲线的范围内）。

E.1.2.2正常运行点是预期通常运行和期望最佳效率所在的点。

这个点通常是卖方证明性能在本标准所述的公差之内所在的点。

E.1.2.3最大容许转速（转/分）是制造商的设计将允许连续运转的最高转速。

E.1.2.4最大容许温度是在规定的压力下输送所规定的流体时制造商已该设备（或所涉及该术语的设备的任何部分）的最高连续温度。

E1.2.5通风机全压是该通风机出口处的全压和该通风机进口处的全压之间的压差。

E1.2.6通风机动压是与规定的通风机出口面积上平均速度相对应的压力。

E1.2.7通风机静压是该通风机全压和该通风机动压之间的公差。

因此，通风机静压是该通风机出口处的静压和该通风机进口处的全压之间的差。

E1.2.8静压升常常是被误解为通风机静压。

静压升的值是在通风机出口处的静压减去通风机进口处的静压。

E1.2.9进口压力是通风机静压和静压升之间的差。

E1.2.10实际立方英尺每分（ACFM）系指在通风机进口法兰处，在静压、温度、压缩性和气体成分，包括湿度条件下所确定的流量。

E1.2.11通风机卖方是该通风机制造商。

E1.3参考标准

在本附录中，参照了下列技术规范和出版物：

ABMA1（美国轴承制造协会）

标准9　滚珠轴承的负载额值及疲劳寿命

AMCA2（空气运动与控制协会）

99－86　标准手册

99－2404－78　用于离心通风机的驱动布置

201　通风机与系统

203　通风机系统的现场性能测量

210　试验通风机额定能力的实验室方法

801　动力装置通风机－技术规范指南

801　动力装置通风机－使用实验室方法确定性能

803　动力装置和工业通风机－现场性能试验标准

AP1（美国石油学会）

RP500A　石油精炼厂内电气装置场地的分类，第4版，1982年，1987年重审

ASME3（美国机械工程师学会）

B17.1　1967种键和键槽（R－1987）

锅炉压力容器规范，第V卷。

“无损检验”和第Ⅷ卷“压力容器制作规则”

ASTM4（美国试验材料学会）

A515/A515M1992　用于中高温用途碳钢压力容器板材的标准技术规范

E941993　用于射线检验的标准指南

E1251963　用于钢铁铸件磁粉检验指示的标准参考照片（R－1993）

E1421992　用于射线检验质量控制的标准方法

E7091994　用于磁粉检验的标准指南

AWS（美国焊接学会）

D1.1结构焊接规范－钢

D14.6设备转动远件焊接的技术规范

NFPA（美国国家防火协会）

70　国家电气规范

SSPC（钢结构涂漆协会）

SP－61991　表面制备技术条件

No.6　工业喷砂清理

E.2设计

　　1.美国轴承制造协会，华盛顿D.C，第19大街1200号西北，200房间，20036。

2.空气运动与控制协会，伊利诺斯州，阿陵海茨市，西大学路30号，60004。

E.2.1概述

E2.1.1本标准所包括的设备（包括辅机），应被设计和制造得最低使用工作寿命20年和至少3年不间断运行。

这被公认是一个设计的准则。

3.美国机械工程师学会，纽约州，纽约市，东47大街345号，10017。

4.美国试验材料学会，宾夕法尼亚州，费城雷斯大街1916号，19103－1187。

5.美国焊接学会，佛罗里达州，迈阿密市，里久尼路550号西北，33135。

6.国家防火协会，麻萨诸塞州，昆西市百特玛奇花园1号，02269－9101。

7.钢结构涂料协会，宾夕法尼亚州，匹兹堡市，第5大街4400号，15213－2683。

E2.1.2通风机应被设计在所有规定的工况下满意地运行。

特别关注的两个运行点是额定点和正常运行点（见E1.2.1和E1.2.2节）。

向通风机制造厂提供整个所要求的资料（例如实际立方英尺/分、压力、温度和进口气体密度）是通风机买方的责任。

在开发这一资料中，通风机买方必须考虑下列情况：

　　a.正常运行点是预期该炉在大部分时间将工作的那个点。

使该通风机的效率最佳化尽可能实际的靠近这个点，是该通风机制造商的责任。

b.通风机的额定点应包括满足该加热器最大设计燃烧速度（包括过量空气、系统漏泄和设计安全系数的所有过量）所要求的流量。

在任何情况下，该额定点应不少于正常运行流量的115%。

对于该额定点所要求的通风机静压和温度，应以最终用户的技术条件为条件由制造商规定。

E2.1.3该设备的配置，包括管道系统和辅机配置，应由买方和卖方共同研究确定。

该配置应为操作、维护和拆除提供足够的间隙区域和安全通道。

E2.1.4电动机、电气部件和电气装置应适于买方所规定的区域分类（类，组和分组）并应符合NFPA70标准，条款500和501的要求，以及买方规定和提供的当地技术规范。

AP1推荐的实用规程500A，提供区域分类方面的指南。

E2.1.5所有设备应被设计得允许快速和经济的维护。

主要部件，例如通风机机壳、进口锥体和轴承箱应被设计得（带有肩台和或带定缝销钉）和制造得确保在重组装上精确的对准定位。

在最后对准定位后可以要求其它方作现场定缝销钉联接。

E2.1.6通风机卖方应正式审查批准买方的进口和出口管道及设备布置图，或对它们提出意见。

这种审查应考虑在AMCA201中所叙述的影响通风机性能的结构方面，例如通风机零件上的载荷和配置细节。

除非买方规定，不要求基础图纸审查。

E2.1.7装置将在没有屋顶的室外。

买方将规定该设备必须运行的气候和环境条件（包括最高和最低温度及异常湿度或粉尘问题）。

该装置和它的辅机应该适合于在这些规定的条件下运行。

用于买方的指导，卖方应在报价书中列出要求买方供给的任何特殊防护。

E2.1.8该机器和所有供给的辅机的备件，应完全符合本标准的准则。

E2.1.9所选择的通风机的运行转速，除非买方另有认可，应不超过1800转/分。

E2.1.10通风机布置和轴承支承应按照AMCA99－86，AMCA标准99－2404－78，布置3或7，通风机叶轮位于轴承之间，轴承安装同刚性支座和底板上通风机壳体无关，当任何下列情况存在时，该轴承保护，不受空气或气流影响：

　　a.驱动机额定功率150BHP（120千瓦）或以上。

b.转速大于1800转/分。

c.最大规定的运行温度大于450°F（233℃）。

d.腐蚀或磨蚀性工作。

e.由于结垢学沉积可能会引起转子不平衡的工作。

对于不以上述情况为条件的工作，AMCA布置1，8和9，全部都有轴承安装独立的认可。

注：

对于通风机选择的额外考虑包括：

a.减小的转速对于磨蚀性用途和对于在转子上有结垢沉积的装置是所期望的。

b.皮带驱动机要被限制到不多于100BMP（75千瓦）额定驱动机规格。

c.当驱动机额定功率小于40BHP（30千瓦）和转速大于1800转/分时，在3和7之外的AMCA布置可以在数据表上规定。

E2.1.11通风机性能应依据于通风机静压升，不包括出口动压。

当规定所要求的性能时，买方负责包括进口动压的效应。

为取得静压差，消声器和进口损失，包括控制系统损失，应由通风机卖方加到买方所规定的进口和出口静压力。

E2.1.12除非另有规定，通风机应有连续升高的压力特性（压力与流量曲线）以额定的容量到额定的流量的70%或以下。

在规定的条件下对于规定的气体所修正的性能曲线，应依据于按照AMCA210的性能试验，在适用时，包括渐扩段和进口箱。

E2.1.13通风机应该在机械上设计用于下面温度上的连续运行：

　　a.对于引风机在额定进口气温度之上100°F（56℃）。

b.对送风机在最大规定的环境空气温度之上25°F（14℃）。

E2.1.14通风机、部件和附件，应被设计经受住快速负荷变化期间，例如起动、调节风门操作器故障，或调节风门突然位置变化期间所有载荷和应力。

驱动机尺寸确定和起动操作的考虑，包括在E3.1.3和E3.1.4中。

E2.1.15通风机进口

E2.1.15.1对于送风机，进口设备和配置的规定，包括消声器和过渡件，应该在买方和卖方之间协调。

（通常各方可以供给一部份）。

E2.1.15.2除非另有规定，空气进气口应至少在标高之上15英尺。

买方应评估空气进气口高度要求，要考虑到粉尘进入该系统和引起表面结垢的可能性，评估区域噪声限制要求和消声器的相应需要，评估可燃蒸气进入通风机的可能性，及评估进口烟道和消声器布置的功率损失。

E2.1.15.3通风机进口设备，按要求应包括进气口盖或罩，拦污物网、管道和支架、进口调节风门或导叶、进口箱和消声器。

单独装运的所有部件应安装有法兰用于组装。

进口设备组伯　按通风机数据表上示出的风力载荷来设计。

E2.2通风机机壳

E2.2.1通风机蜗壳和机壳侧应是连续焊接的板结构。

最小的板厚对于送风机应是3/16英寸（4.8mm）和对于引风机是1/4英寸（6.4mm）。

在有规定时，可以要求腐蚀裕度。

为成型刚性没有结构谐振的机壳和限制振动与噪声，应提供加劲板。

外部加劲杆可以断续地焊接到通风机机壳上。

对于布置3和7的通风机，机壳和进口箱应在螺栓连接的，法兰连接的和衬垫连接的接头上剖分，以便组装的转子拆卸和安装，不妨碍管道连接。

在叶轮直径超过42英寸（1067mm）之处，其它布置应同样剖分。

进口锥体应这样制作以致它不妨碍转子拆卸或安装。

该锥体必须或剖分，作为一整体单独拆卸，或同转子组合一起可拆下。

E2.2.2在蜗壳和进口箱中，应该提供最大可能的尺寸直至24英雨乘24英寸（610mm×610mm）的螺栓连接。

衬有衬垫的检修门，以便进入通风机内部作检查、清理、转子平衡，和接近所必要的任何内部螺栓联接作转子拆下。

E2.2.3在通风机机壳和进口箱中应提供足够的凸缘截面，以便该转子可以拆下和安装不需要人们进入进口箱。

E2.3通风机机壳连接

E2.3.1进口和出口连接应法兰连接和螺栓连接。

所有连接的端面、衬垫和螺栓连接应防止漏泄。

E2.3.2在机壳和进口箱的低点，应提供最小尺寸2英寸（50mm）的可接近的法兰连接的排水口。

E2.4外力和力矩

通风机机壳一般设计得只接受来自进口和出口接头的较低外力和力矩。

如果这一设备不是由卖方供给，在数据表上规定由辅助设备（即管道系统、声干线、消声器和过滤器）施加在通风机机壳上预期外部载荷，应是买方的责任。

卖方应设计该机壳以接受所规定的载荷。

卖方应按要求在数据表上提供下列资料：

a.最大容许外力和力矩。

b.如果对于热膨胀、振动隔离，或者二者要求膨胀接头的话，膨胀接头资料和推荐意见。

E2.5转动元件

E2.5.1通风机叶轮应有不过载功率特性并应按最高可能效率设计。

后弯/后弯倾斜叶片可用于E2.5.1.a至E2.5.1.c中详述的结构中。

这样的配置不过载。

作为任选的设计和配置包括：

a.设计和制作防止可冷凝物、结污物、或腐蚀产物内部聚集的0.10英寸（2.54mm）最小表皮厚度的空心翼型结构。

b.有翼型的实心叶片。

c.1/4英寸（6.35mm）最小非翼型的单个厚度。

E2.5.2引风机设计应考虑在可能很脏的气体环境中的运行。

叶片设计应由买方规定。

径向和径向翻转配置被认为是非结污设计和有着较低的固有效率。

E2.5.3要求时轮焊接结构。

盖盘、背盘和中间板通常应是整体或结构。

如果用符合E4.1.1.2.1和E4.1.1.2.2的检验要求的完全焊透的对接焊来接合各个部件，它们可以是制作好的。

卖方应在环境和机械（残余应力）效应考虑之后说明是否要求制成的叶轮的焊后热处理。

E2.5.4在引风机上可以预期超过15°F（8.3℃）/分加热和冷却的气体温度变化率。

通风机卖方应规定最大容许的变化率以确保足够的轮毂－轴过盈配合得以保持。

E2.5.5叶轮应有实心轮毂，用链连接到轴上，并以过盈配合来固定。

有适当过盈的无键配合在买方的认可下是允许的。

铸铁或珠墨铸铁、轮毂在机械设计温度低于300°F（149℃）下可以接受。

当叶轮将用螺栓连接到轮毂时，制造厂将通过设计消除该叶轮和轮毂之间的相对运动。

E2.5.6轴应是整体式、热处理的、锻钢：

直径6英寸（15.2mm）或更小的轴，可以由热轧钢加工。

布置3或7轴径应跨在叶轮配合区的两侧以利于叶轮组装和拆除。

在轴径和键槽的所有变化上应提供内圆角。

键槽应有按照ASMEB17.1的内圆角半径。

不允许在轴上作焊接。

E2.5.7轴应能处理从试验到额定转速的额定驱动机扭矩的110%。

E2.5.8当买方规定时，引风机应提供有耐腐蚀轴套，以减小在轴封处露点腐蚀的效应。

轴套应伸进通风机壳体内6英寸（15cm）。

E2.6通风机的轴封

E2.6.1为把规定的工况的范围上和空闲期间来自或进入通风机的漏泄减小到最低限度，应提供轴封。

密封操作应适于在起动和停车期间，或买方规定的任何特殊操作期间可能占优势的进口条件的变化。

E2.6.2　轴封在不妨碍该轴或轴承下应从进口箱的外边可以更换。

E2.7临界转速/共振

E2.7.1除非另有规定，所有横向（包括刚性和弯曲）方式中的临界转速的分离边界，应至少超过最大连续转速的25%。

分离边界力图防止共振响应包络线重迭进入运行转速范围之内。

注：

这里使用的术语临界转速考虑到了AMCA出版物801－92中3.2.3小节中“设计共振转速”规定的各个因素。

E2.7.2卖方供货范围内支承系统的共振，应不在所规定的转速范围内或所规定的分离界限内出现，临界阻尼的共振除外。

E2.7.3轴承箱共振在所规定的运行转速范围内或所规定的分离边界内应不出现。

E2.7.4在有规定时，临界转速应以分析方法通过一阻尼的不平衡转子响应分析来确定，并在有规定时，由试车台数据确认。

E2.7.5有机组责任的卖方应确定驱动机组的临界转速是否同所供货的机械的临界转速一致及该组合是否适于所规定的运行转速范围。

以零到跳闸的所有不期望转速的列表应传送至买方用于审查并包括在说明书内作指南。

E2.8振动与平衡

E2.8.1各转动组件应作动平衡。

E2.8.2转子组装之前，轴应作检查其叶轮安装表面和支承轴颈上的机械径向跳动和同心度。

径向跳动应不超过表E－1中所规定的总指针读数。

E2.8.3在有规定时，在通风机卖方的工厂应进行一次机械运转试验（见E4.2.2）。

在所规定的运行转速范围内以最大连续转速或以任何其它转速运转组装机器的工厂试验期间，在任何径向平面内轴承箱上测量的最大容许未滤波的峰值振动速度。

在运转频率（1X）下，应不超过0.2英寸/秒（5.0mm/s）或0.1英寸/秒（2.5mm/s）。

在驱动机跳闸转速下，振动应不超过0.25英寸/秒（6.3mm/s）未滤波速度。

E2.9轴承和轴承箱

E2.9.1轴承型式应或是耐摩或液动（套筒）型。

除非另有规定，额定功率在150BHP（120千瓦）或以上的通风机，应有水平部分。

自行找正液动轴承。

E2.9.2耐摩轴承应是自行找正和选择应依据于下列额定值：

　　a.DN系数小于200,000。

（该DN系数是轴承规格，即孔眼，单位mm和额定转速，转/分的乘积。

表E－1　最大轴径向跳动指针读数

　　　　　　　　　　　　　　　　总指针读数

　轴径　　　　支承轴颈区域　　　　叶轮安装区域

（英寸）　　　　　（英寸）　　　　　　（英寸）

　<60.00100.002

6－14　　　　　　0.00150.003

>140.00200.004

b.L－10使用寿命系数100,000工作小时或更大（见AFBMA标准9）。

（额定使用寿命是额定轴承负荷和转速下的小时数，等同轴承组的90%在首次故障迹象之前将完成或超过）。

c.负荷系数小于2,700,000。

（负荷系数是额定马力和额定转速转/分的乘积）。

对于任何用途，包括驱动机（电动机，透平和齿轮）明确禁止“最大负荷”（可倾槽）防摩轴承的使用。

E2.9.3推力轴承应在尺寸上适于所有规定的条件下包括一个进口锥体100%堵塞对进口通风机运行下连续工作。

作为一个指导，应在不多于轴承制造厂的极限负荷额定值的50%下应用推力轴承。

E2.9.4轴的轴承应是可接近，不同拆除管网或风机机壳。

悬臂叶轮设计应有轴承维护期间支承该转子的准备。

E2.9.5所有引风机应该供有热甩油环（及安全护罩），它位于在该通风机机壳和/或进口箱和相邻轴承之间。

E2.9.6根据所规定的工况和110℃（43℃）的环境温度，为对于加压的系统保持油温低于160°F（71℃）和对于环形注油或飞溅系统保持油温低于180°F（82℃），应提供足够的冷却，包括结垢的考虑。

在要求水冷却之处，水套应只有上下壳体水套之间的外部接头和不应有加衬垫的或螺纹连接的接头，它要嗵会使水漏泄至油槽。

如果使用冷却盘管（包括配件），它们应是非铁材料制作并应没有任何内部压力接头或配件。

盘管应有至少19伯明翰线径规[0.042英寸（1.07mm）的厚度并且应至少直径是0.50英寸（12.7mm）。

E2.9.7轴承箱应钻有导向孔，在最终用定缝销钉合上时使用。

E2.10润滑

E2.10.1除非另有规定，轴承和轴承箱应按照该轴承生产厂的推荐安排作烃油润滑。

在没有买方认可下，不应提供滑脂填充的耐摩轴承。

E2.10.2在调节风门和可变进口导叶上，所有联动装置，轴配件和轴承，应该作永久性润滑。

要求定期润滑的部件应提供有润滑配件，该配件在通风机正运行下，可以接近。

E2.10.3在有要求时，强力供油系统范围应由买卖双方相同商定。

E2.11材料

E2.11.1概述

E2.11.11除了按买方所要求外，对于所规定的工况，制作材料应是制造商的标准。

E2.11.1.2买方将规定在烟气中和在环境中存在的任何腐蚀剂，包括可能引起应力腐蚀断裂的组分。

通风机卖方应推荐适用机械设计和制造的材料（见E2.5.3节）。

E2.11.1.3在使用有同样擦伤趋势的AISI标准300型不锈钢或材料的配对件。

例如柱螺栓和螺母的地方，它们应该用确定用于规定温度的防粘剂润滑。

E2.11.1.4低碳钢在环境或低温下可能是切口敏感的和易于脆性断裂。

因此，按细晶粒实用规程炼制的完全脱氧的，正火钢可以接受。

禁止ASTA515钢使用。

E2.11.1.5内部螺栓联接应最少是ASME等级B，而至少相当于通风机结构材料。

E2.11.2焊接

E2.11.2.1所有焊接，包括焊接修补。

对于转子焊接应由按照AWSD14.6和对于机壳及进口箱焊接应由按照AWSD14.6和对于机壳及进口箱焊接应由按照AWSD1.1的技术规范取得资格合格的操作人员和工艺方法来进行。

E2.11.2.2卖方应负责所有焊接，包括焊接修补的检查，以确保满足了AWSD14.6，第7章的要求。

E2.11.2.3所有转子部件对接焊缝应是连续全焊透焊缝。

E2.11.2.4除了E2.2.1和E3.3.3.5中说明的外，在卖方所供货的通风机的任何部分或附件上不允许有断续焊、跳焊或定位焊。

在装配期间用于零件定位的这类焊缝应该除掉。

E2.11.3低温

对于低于－20°F（－29℃）的工作温度或当规定用于其它低的环境温度时，钢应该有在最低

1.AISI标准300（已售完）。

美国钢铁学会，华盛顿D.C，第17大街1101号西北1300房间，20036。

规定的温度下，足以符合ASME规范第Ⅷ卷第1分册UG－84节最小抡锤V形切口冲击能量要求下的质量的冲击强度。

对于该规范没有包括的材料和厚度，买方将在数据表上规定要求。

E2.12铭牌和转动方向箭头

E2.12.1一个铭牌应牢固地连接在该设备的易于接近的位置上和辅助设备任何其它主要部件上。

E2.12.2额定的条件和其它数据应该清晰地打印在铭牌上，应该包括但不局限于下列数据：

a.卖方。

b.型号。

c.序号。

d.规格。

e.型式。

f.买方的设备位号（如果空间不够，可在单独铭牌上列出）。

g.容积（实际立方英尺/分或实际立方米/分）。

h.静压差（英寸水柱或mm水柱）。

i.进口温度。

j.额定的转/分。

k.最大容许的转/分（在最高容许温度下）。

l.一阶临界转速。

m.BHP（英制马力）或千瓦（额定的）。

n.额定的WR2。

o.转子重量（磅）。

p.设计工作高度（海拔英尺或米）。

合同数据表应规定惯用、国际单位制或其它单位。

E2.12.3转动方向箭头应该铸在或连接到转动设备的各主要部件上。

E2.12.4铭牌或转动方向箭头（如连接时）应是AISI标准300型不锈钢或镍铜合金（蒙乃尔或它的等效合金）。

连接销应是同一材质。

不允许焊接。

E3　附属设备

买方应该规定由通风机卖方供货的那些附属设备。

E3.1驱动机

E3.1.1概述

E3.1.1.1驱动机的型式将由买方规定。

驱动机应在尺寸设计上符合该通风机额定点条件，包括外部齿轮和／或联轴器损失，并应按照适用的技术规范，如询价书和定单中所列出。

驱动机应按买方所规定的实用和现场条件下满意地运行确定规格尺寸和设计。

E3.1.1.2可能影响该驱动机的规格尺寸确定的预期过程变化（例如压力、温度或输送的流体的性能，以及特殊装置起动条件的变化）将由买方规定。

E3.1.1.3送风机驱动机规格尺寸确定应考虑到在最低环境温度下的通风机性能。

E3.1.1.4引风机驱动机规格尺寸确定应考虑到工作温度和气体密度（例如，冷起动）的可能变化。

通过调节风门或转速变化作流量控制的准备将考虑到起动和运行是在低于正常过程运行温度。

在这些特性下，可以避免以较大驱动机规格输送低温流体的必要。

使用说明书必须包括调节风门或速度控制对于这种情况，特别在起动下的使用。

E3.1.1.5用于被驱动设备的起动条件，将由买方规定，和起动方法应由买方和通风机卖方相互间商定。

驱动机的起动扭矩能力应超过被驱动设备的转速－扭矩要求。

通风机卖方应核实该通风机和驱动机的起动特性是否一致。

E3.1.1.6除非另有规定，电动机驱动的通风机应直接连接。

E3.1.1.7对于电动机驱动的装置，电动机铭牌额定值（除去利用系数），应至少是任何所规定的工况所要求的最大功率（包括齿轮和联轴器损失）的110%。

E3.1.1.8对于各通风机驱动应提供示出转速－扭矩，转速－电信和转速－功率因素的全负荷和起动电流、系统WR2及电动机曲线。

E3.1.1.9电动机驱动机应能在控制调节风门在最小位置上，以所加的设计电压的90%来起动通风机。

E3.2联轴器和护罩

E3.2.1除非在数据表上另有规定，驱动机和通风机之间的挠性联轴器和护罩，应由通风机卖方供货。

E3.2.2除非另有规定，所有联轴器应是隔套型，隔套长度足以允许联轴器套筒拆下和允许相邻的轴承和密封的维护而不用拆下轴或妨碍设备对中。

E3.2.3各联轴器应有一联轴器护罩，它足以封闭住该联轴器和轴，防止任何人员在设备机组运行期间进入危险区域组运行期间进入危险区域。

该护罩应很容易拆下作联轴器的检查和维护，而不妨碍相联接的机器。