王志春，韓建偉

（1. 中國石油云南石化公司，云南 昆明 650300； 2. 中國石油四川石化公司， 四川 彭州 611900）

離心壓縮機組聯(lián)軸器對中精度的影響因素

王志春1，韓建偉2

（1. 中國石油云南石化公司，云南 昆明 650300； 2. 中國石油四川石化公司， 四川 彭州 611900）

離心式壓縮機組在安裝和維修過程中自始至終存在著聯(lián)軸器找正對中問題，聯(lián)軸器對中精度的高低對機組運行狀況、生產(chǎn)效率有著重大的影響。從聯(lián)軸器類型及安裝質(zhì)量和檢測儀器儀表精度、質(zhì)量等9個方面，來闡述離心壓縮機組聯(lián)軸器找正對中精度的影響因素。

聯(lián)軸器； 找正對中； 轉(zhuǎn)速； 靜彎曲

離心式壓縮機組聯(lián)軸器找正對中連接質(zhì)量良好，其附加載荷及附加力矩就會大大減少，會使設備在運轉(zhuǎn)時的振動，噪音，溫升都會降低，減少磨損，從而會延長使用周期，降低維修成本。否則設備在使用中因為對中性不良導致故障率大幅增加，有數(shù)據(jù)表明，若聯(lián)軸器對中性不良，引起設備故障率會增加50%以上[1]，聯(lián)軸器對中性不良時，設備運轉(zhuǎn)的振動異響加大，軸、軸承的負荷增加導致磨損加速，聯(lián)軸器損壞。通常情況下，根據(jù)軸的旋轉(zhuǎn)速度不同，其聯(lián)軸器對中精度要求也有所不同，旋轉(zhuǎn)速度低的軸其對中精度要求低，旋轉(zhuǎn)速度高的軸要求對中精度高。因此針對不同轉(zhuǎn)速的軸可采用不同對中方法，不論采用哪種方法，要達到聯(lián)軸器對中高精度要求不但要選擇合適的找正工具和找正方法，還要考慮以下因素。

1 離心式壓縮機組聯(lián)軸器不對中分類

離心式壓縮機組聯(lián)軸器的找正對中在檢修中的重要性是毋庸置疑的。壓縮機的對中找正是以1臺設備轉(zhuǎn)子的假想中心線為基準，通過調(diào)整另1臺設備在空間上的相對位置，以使2臺（或多臺）設備在運行的時候，軸心線形成一個圓滑無折點曲線的過程。

離心式壓縮機組的不對中按運行狀況分為冷態(tài)不對中和熱態(tài)不對中，按相互空間位置分為（1）平行不對中；（2）角度不對中；（3）平行和角度不對中（表1）。

表1 聯(lián)軸器偏移的分析Table 1 Analysis of coupling shifting

2 離心式壓縮機組聯(lián)軸器對中找正的工具和方法

離心式壓縮機聯(lián)軸器找正的方法有多種，常用的方法有如下四大類：

2.1 角尺及塞尺找正法

用角尺和塞尺測量聯(lián)軸器外圓各方位上的徑向偏差，用塞尺測量兩半聯(lián)軸器端面間的軸向間隙偏差，通過分析和調(diào)整，達到兩軸對中。

2.2 中心（對輪）卡及塞尺找正法

找正用的中心卡（又稱對輪卡）結構形式有多種，根據(jù)聯(lián)軸器的結構，尺寸選擇適用的中心卡。中心卡沒有統(tǒng)一規(guī)格，考慮測量和裝卡的要求由鉗工自行制作。

2.3 百分表（千分表）找正法

把專用的夾具（對輪卡）或磁力表座裝在作基準的（常是裝在主機轉(zhuǎn)軸上的）半聯(lián)軸器上，用百分表測量聯(lián)軸器的徑向間隙和軸向間隙的偏差值。此方法使聯(lián)軸器找正的測量精度大大提高，常用的百分表測量方法有4種：雙表測量法(又稱一點測量法)、三表測量法（又稱兩點測量法）、五表測量法（又稱四點測量法）、單表法。

2.4 激光對中儀找正法

激光對中儀由以下幾部分組成：激光發(fā)射器，激光接收器，控制液晶屏，三者之間的連接數(shù)據(jù)線，專用的鏈條式（或磁力表坐）卡具（把激光發(fā)射和接收器固定在聯(lián)軸器上）[2]。

激光對中儀找正法簡單的說就是在兩軸系之間架設一固定靶（激光發(fā)射器）和一移動靶（激光接收器），在不同的三個位置通過接收器接收激光束的偏移而得出調(diào)整量的方法。是從一個或兩個轉(zhuǎn)動軸上的激光發(fā)射器所發(fā)出的光和在另一端轉(zhuǎn)動軸上的接受器或反光鏡來確定軸偏差的過程，激光連同軸一起旋轉(zhuǎn)測量偏差值，數(shù)據(jù)可以從找正電腦上讀取解釋信息，該電腦是支持找正系統(tǒng)配套的。

測量方法和要點：

（1）固定激光發(fā)射器和激光接收器在聯(lián)軸器上；

（2）再連接數(shù)據(jù)線和控制屏，選擇找正模式，按提示輸入相應數(shù)據(jù)（一般有激光發(fā)射器的回轉(zhuǎn)直徑，激光發(fā)射器和激光接收器之間的距離，調(diào)整設備各支腳到接收器的距離）；

（3）一般只須盤車180°即可，之后各腳的加減墊片數(shù)據(jù)和水平方向移動調(diào)整數(shù)據(jù)將由控制液晶屏顯示出來；

（4）一般經(jīng)過兩次調(diào)整即可完成。

3 聯(lián)軸器對中找正方法優(yōu)缺點對比

3.1 角尺(或直尺)及塞尺找正法

角尺(或直尺)及塞尺找正法，操作簡單、不用計算，但精度不高，對中誤差較大，一般只用于彈性聯(lián)接的低轉(zhuǎn)速、精度要求不高的設備找正或?qū)χ芯纫蟾叩脑O備初步找正。

3.2 中心（對輪）卡及塞尺找正法

找正用的中心卡沒有統(tǒng)一規(guī)格，考慮測量和裝卡的要求由鉗工自行制作，制作比較麻煩，因此一般不會使用該方法找正。

3.3 百分表（千分表）找正法

(1) 雙表法簡單易學、計算方便，一般維修人員都能掌握且在設備找正中廣泛應用，可滿足一般設備修理的找正要求，主要用于滾動軸承支撐的，軸向竄動比較小的機泵、壓縮機等設備的找正。

(2) 三表法精度很高，是檢修大型機組如汽輪機，離心式壓縮機、煙機等找正的常用方法。但與兩表測量法相比，三表測量法在操作與計算上稍繁雜一些，一般人員由于使用不熟而經(jīng)常用雙表法替代，導致測出的數(shù)據(jù)往往不太精確。

(3) 單表法只用一個百分表，操作方便，對中精度高，既能用于輪轂直徑小及軸端距離較大的對中，又能用于多軸的大型機組(如高速軸、大功率的離心壓縮機組)軸的對中，可以消除軸向串動對找正的影響，適用范圍廣。

3.4 激光對中儀找正法

激光找正儀的測量原理和單表交叉找正法的原理相同。激光找正儀以操作簡單，測量精準等諸多優(yōu)點深受檢維修人員的喜愛。但也存在一些缺點，使用激光找正儀時注意兩點：

（1）對測量的環(huán)境要求嚴格。測量現(xiàn)場的熱源，氣流等會直接影響測量結果。

（2）激光找正儀的耐低溫能力差。激光找正儀的LCD液晶屏最低使用溫度為零下15 ℃。

激光對中找正法作為一種新技術，具有以下特點：

（1）精確度高。傳統(tǒng)的鋼架找正方法，其支架的撓度對測量結果影響很大，而激光對中技術徹底消除了撓度的影響，且為電腦運算，因此具有高的精確度和可信度。

（2）效率高。傳統(tǒng)的找正方法，不但測量精確度低，而且平行與角度偏差值需人工計算。人工估計調(diào)整值，找正反復次數(shù)多，時間長，而激光對中儀直接給出調(diào)整值，而且在調(diào)整過程中顯示測量值，正常情況下，一次調(diào)整即達同心度要求，提高了勞動效率，縮短了工期。

（3）經(jīng)濟效益和社會效益好。與傳統(tǒng)的方法相比，激光找正儀的效率提高，降低了人工成本，經(jīng)濟效益高。同時激光對中儀的應用提高了機組安裝的技術水平和企業(yè)施工技術的科技含量，具有良好的社會效益。

4 離心壓縮機組聯(lián)軸器對中精度的影響因素

聯(lián)軸器類型不同對對中精度要求不同，對于采用剛性聯(lián)軸器的連接其對中精度要求較高，若采用柔性聯(lián)軸器的連接其對中精度要求相對低些，如果在條件允許的情況下對中精度還是適當高些較好，對中偏差如果較大，會使聯(lián)軸器的磨損加快，壽命縮短。

另外，聯(lián)軸器本身制造質(zhì)量和安裝質(zhì)量也會影響到對中找正與調(diào)整，特別是在找正過程中有些設備的轉(zhuǎn)軸不能同時轉(zhuǎn)動情況下，其影響較大，可能導致找正偏差較大，設備投入生產(chǎn)后過早出現(xiàn)故障。

4.2 檢測儀器儀表精度、質(zhì)量的影響

對于對中精度要求的不同，應選擇不同精度等級的儀表，常用的儀器儀表有百分表、千分表，激光對中儀等。對中精度偏差大于0.01 mm可以采用百分表，否則使用千分表，現(xiàn)在可以使用激光對中儀。在檢查前應對儀器儀表進行檢驗和校驗，保證儀表精度和可靠性，否則難以實現(xiàn)對中檢測，這個環(huán)節(jié)往往容易被忽略。

4.3 地腳螺栓緊固可靠性的影響

在聯(lián)軸器對中找正中對地腳螺栓的緊固檢查也容易忽略，特別是檢測調(diào)整時嫌麻煩，地腳螺栓往往還不預緊，這會使檢測結果失真，達不到找正對中，在對中檢查過程中，特別要進行軟地腳檢查，每次檢測都應將地腳螺栓緊固良好。

4.4 檢測數(shù)據(jù)的準確性的影響

聯(lián)軸器對中找正質(zhì)量好壞與檢測數(shù)據(jù)的取得有著重要的影響，首先檢測數(shù)據(jù)的取得與測量位置有關，對于臥式水平安裝的機組而言，讀取數(shù)據(jù)應該在12—6點、3—9點位置，這個位置點確定的越準確，數(shù)據(jù)就越真實，或者說找到最高測點，最低測點以及水平兩個測點；另外要保持儀表與聯(lián)軸器接觸點保持不變，以便消除因聯(lián)軸器安裝與形狀誤差引起的影響。

（1）若買家選擇“購買單件化妝品”，則：賣家的收益為 “（單件不含稅價×利潤率+免征稅費）×數(shù)量”，即[Pr+（W′-W1）]Q2；買家的收益為 0。

4.5 設備基礎質(zhì)量的影響

在進行設備安裝找正過程中，對設備基礎的檢查也不要忽視，要達到安裝后的設備能夠持久良好的運轉(zhuǎn)，基礎的牢固性，表面質(zhì)量要符合要求，不要因外界因素的變化導致基礎變形、松動的現(xiàn)象發(fā)生，引起聯(lián)軸器對中性變差，降低使用壽命。4.6 環(huán)境溫度對壓縮機組對中值的影響

日常檢維修離心式壓縮機組時，環(huán)境溫度對找正值的影響是非常大的。離心式壓縮機組的對中值在不同的環(huán)境溫度下對應著不同的對中值。其成因包括：

（1）在不同的環(huán)境溫度下，機組的基礎和支撐發(fā)生了一定的線性膨脹和線性收縮，機組標高發(fā)生變化；

（2）機組內(nèi)部的溫度分布不均勻或上下殼體的溫度分布不均勻。

環(huán)境溫度對壓縮機組對中值的影響可用以下方法消除：

（1）離心式壓縮機組在安裝時，盡量使每天找正的時間相同，那么環(huán)境溫度會很接近，最終就可以得到近似的對中值了。

（2）用溫度修正曲線法來消除環(huán)境溫度對壓縮機組對中值的影響。

一些知名的離心式壓縮機制造商會隨機提供含有溫度修正的技術資料，檢維修人員可參照溫度修正曲線來進行找正。

4.7 設備轉(zhuǎn)速的影響

設備的轉(zhuǎn)速對對中的要求是轉(zhuǎn)速越高要求對中精度越高，如果高轉(zhuǎn)速的設備對中精度低時，會產(chǎn)生較大的離心力和慣性力，引起振動和噪音，使軸端產(chǎn)生交變載荷，加劇軸承的磨損，嚴重時會導致軸端斷裂。找正時根據(jù)轉(zhuǎn)速對應的對中要求進行，嚴格控制對中精度（表2）。

表2 聯(lián)軸器對中精度[3]Table 2 Precision of coupling alignment mm

4.8 有附加力矩的影響

如：作用在壓縮機機體上附屬管線。

4.9 軸的靜彎曲造成的影響

對于軸向尺寸較大的壓縮機，沒有及時盤車以消除靜彎曲。

5 結束語

離心壓縮機組聯(lián)軸器的找正對中是安裝、修理的關鍵一環(huán)，找正對中的好壞直接關系到離心壓縮機組是否能正常運轉(zhuǎn)，這就要求我們在找正對中工作要嚴格要求，通過選擇合適的找正工具及方法，結合考慮本文中所述的影響對中的因素，使機組對中值控制在允許范圍內(nèi)，達到一種相對理想的對中狀態(tài)，使機組正常高效運行。

［1］孫愛萍，趙博龍，范喜頻. 旋轉(zhuǎn)設備安裝中聯(lián)軸器的找正與對中[J].石油化工建設, 2009(6): 56-61.

［2］楊新軍. 聯(lián)軸器找正淺議[J]. 化工設備與管道，2008(3): 162-166.

［3］王建國.聯(lián)軸器的找正方法[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2001(4):49-54.

Influencing Factors of Shaft Coupling Alignment Accuracy of Centrifugal Compressors

WANG Zhi-chun1，HAN Jian-wei2
（1. PetroChina Yunnan Petrochemical Company, Yunnan Kunming 650300, China; 2. PetroChina Sichuan Petrochemical Company, Sichuan Pengzhou 611900, China）

There is a problem of shaft coupling alignment accuracy in complete installation and maintenance procedure of centrifugal compressors, the problem has significant effect on operation and production efficiency of the centrifugal compressors. In this article, influencing factors of shaft coupling alignment accuracy of centrifugal compressors were analyzed from nine aspects.

Coupling; alignment; Speed; Static bending

TQ 052

A

1671-0460（2013）08-1081-03

2013-06-13

王志春（1981-），男，甘肅蘭州人，助理工程師，2004年畢業(yè)于石油大學（華東）過程裝備與控制工程專業(yè)，從事煉油化工設備管理工作。E-mail：wangzhichun_yn@petrochina.com.cn。