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        主軸對中的測量和調(diào)整方法

        2014-12-23 02:40:24程廷琳李麗霞
        科技視界 2014年2期
        關(guān)鍵詞:瘸腿百分表支腿

        程廷琳 李麗霞

        (1.中國核工業(yè)23建設(shè)有限公司,中國 北京101300;2.中國核工業(yè)24建設(shè)有限公司,河北 三河065201)

        0 概述

        對中偏差是旋轉(zhuǎn)機(jī)械最常見的問題之一。根據(jù)相關(guān)工業(yè)統(tǒng)計(jì)表明,超過50%的設(shè)備損壞可以歸結(jié)到對中偏差和對中錯(cuò)誤。因?qū)χ衅钸^大引起設(shè)備的主軸密封、軸承、聯(lián)軸器以及主軸損壞后的更換費(fèi)用、額外能耗費(fèi)用和停產(chǎn)損失,對任何單位和企業(yè)都是不可忽視的。目前我國采用的設(shè)備的對中方法主要有:①水平尺和塞尺法,其精度可達(dá)0.1mm;②百分表對中法,其精度可達(dá)0.01mm;③激光儀對中法,其精度可達(dá)0.001mm。其中百分表對中法是最普遍使用的一種方法。

        1 產(chǎn)生未對中的原因

        1.1 瘸腿

        瘸腿是指四個(gè)(或更多個(gè))支腿不在同一平面內(nèi),不能形成良好接觸支承的現(xiàn)象。偏離較大或最大的數(shù)值就是瘸腿值。

        1.1.1 瘸腿產(chǎn)生的原因

        設(shè)備支腿質(zhì)量差;設(shè)備基礎(chǔ)下面沒有清理干凈;地腳螺栓的擰緊力矩不正確;底板設(shè)計(jì)存在缺陷;緊固螺栓因機(jī)械振動(dòng)而松動(dòng);灌漿層變質(zhì)或產(chǎn)生不均勻沉降;設(shè)備底座或支腿產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象;設(shè)備支腿使用的墊鐵不平整或使用的墊鐵層數(shù)過多;管道應(yīng)力等。

        1.1.2 瘸腿的分類

        1)平行瘸腿(平行瘸腿指的是設(shè)備一條腿和底板之間的間隙是均勻的)。

        2)角形瘸腿(角形瘸腿指的是設(shè)備一條腿和底板之間的間隙是角狀的、不規(guī)則的、不均勻的)。

        3)彈性瘸腿(彈性瘸腿指的是設(shè)備一條腿和底板以及墊片之間沒有充分地完全接觸,并存在著彈性變形)。

        4)管道應(yīng)力瘸腿(管道應(yīng)力瘸腿指的是由于設(shè)備和管線之間的接口,因?yàn)楣艿赖膽?yīng)力而產(chǎn)生的變形)。

        1.1.3 瘸腿的檢測方法

        1)用塞尺檢測瘸腿,其檢測的步驟是:

        清潔驅(qū)動(dòng)設(shè)備的底座和支腿→重新安裝驅(qū)動(dòng)設(shè)備,固定螺栓并處于松動(dòng)狀態(tài)→對角線搖動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備,使底座與支腿的接觸充分→用塞尺穿過支腳下面的方法,檢查支腿。

        2)用百分表檢測瘸腿,其檢測的步驟是:

        按要求的力矩值固定螺栓→把百分表固定在支腿上→松開相應(yīng)支腿上的固定螺栓,并記下讀數(shù)→對所有的安裝支腿重復(fù)上述的步驟→分析所有的讀數(shù),確定瘸腿。

        1.1.4 瘸腿的糾正或消除方法

        1)調(diào)整機(jī)器軸系的對中,用墊片墊實(shí);2)對于過量的角形瘸腿,必須用機(jī)加工或用墊片來填滿角向間隙來消除;(注意:一定不要添加過多的墊片,過渡的糾正將導(dǎo)致附近的支腿產(chǎn)生新的瘸腿);3)重新對中管道,消除應(yīng)力。

        1.2 熱量變化導(dǎo)致不對中

        在設(shè)備運(yùn)行期間,由于驅(qū)動(dòng)設(shè)備和從動(dòng)設(shè)備之間不均勻的熱脹和冷縮,將導(dǎo)致過大的偏移;因此在冷態(tài)對中時(shí)可以反向考慮對中偏差預(yù)設(shè)值,以使在熱運(yùn)行穩(wěn)定狀態(tài)達(dá)到準(zhǔn)確的對中或者進(jìn)行熱態(tài)對中狀態(tài)監(jiān)測,并調(diào)整。

        2 主軸對中的分類

        兩軸的相對位置有以下幾種情況:

        1)兩個(gè)主軸互相平行,但不同軸;2)兩個(gè)主軸同軸,但不平行;3)兩個(gè)主軸既不同軸也不平行,這時(shí)兩軸的中心線之間既有徑向位移又有軸向位移;4)兩個(gè)主軸是處于既平行又同軸的正確位置,這時(shí)的兩軸的中心線位于同一直線。

        兩個(gè)主軸處于前三種情況時(shí)均不正確,均需進(jìn)行調(diào)整,直到獲得后一種情況或調(diào)整到公差范圍內(nèi)為止。一般在安裝時(shí),從動(dòng)軸的位置調(diào)整好以后無需變動(dòng)。通常通過調(diào)整驅(qū)動(dòng)軸一端來獲得正確的對中。在工程上設(shè)備的不對中往往是以第三種情況出現(xiàn)的。及軸向位移和徑向位移是同時(shí)出現(xiàn)的。

        3 軸向徑向?qū)χ蟹?/h2>

        軸向徑向法就是用一塊百分表測量同心度偏差,而另一塊(為了消除軸竄對平行度的影響,常常采用在直徑方向上均布兩塊)百分表則測量平行度偏差,如圖1所示:

        圖1 軸向徑向?qū)χ蟹ò俜直聿贾脠D

        3.1 找正方法

        測量時(shí),先裝好測量架,并把百分表?xiàng)U調(diào)到二分之一量程處附近(使其可伸可縮)。測量架首先位于上方垂直的位置(0°),按照驅(qū)動(dòng)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸,測出徑向位移a1和軸向位移b′1、b"3;然后將兩半聯(lián)軸器順次轉(zhuǎn)到90°、180°、270°三個(gè)位置上,分別測出a2、b′2、b"4;a3、b′3、b"1;a4、b′4、b"2,將測得的數(shù)據(jù)記錄在圖2中(注意:讀數(shù)不要記錯(cuò)位置和符號),轉(zhuǎn)一圈時(shí)百分表應(yīng)恢復(fù)原位。

        測量數(shù)據(jù)要經(jīng)過復(fù)核,如符合下列條件,說明測得的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的,否則應(yīng)查明原因。

        ②對于雙表法測角向偏差,由于不控制軸竄,若出現(xiàn)較大軸竄,上述公式不成立。

        3.2 軸向端面傾斜偏差的測量與計(jì)算

        3.2.1 軸向端面傾斜偏差的測量

        端面測量讀數(shù)b1、b2、b3、b4是取兩個(gè)百分表在聯(lián)軸器的相應(yīng)位置上測得b′1~b′4、b"1~b"4的平均值,以消除測量時(shí)由于盤車轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生軸向竄動(dòng)的誤差。根據(jù)圖2記錄的數(shù)值,計(jì)算出b1~b4的值。

        圖2 端面傾斜偏差測量記錄圖

        3.2.2 軸向端面傾斜偏差的計(jì)算

        徑向偏移量:

        軸向傾斜量:

        左右向是人在基準(zhǔn)機(jī)側(cè),面對調(diào)整機(jī)器聯(lián)軸器端面確定的。計(jì)算所得的正負(fù)值及其含義:

        ax:正值 偏左,負(fù)值,偏右;ay:正值 偏高,負(fù)值 偏低;

        bx:正值 右張口,負(fù)值 左張口;by:正值 下張口,負(fù)值 上張口

        3.3 調(diào)整設(shè)備支承處支腿墊片調(diào)整量的計(jì)算

        設(shè)被調(diào)整軸由前支腿1和后支腿2支承,前后兩支腿間距離為L2,聯(lián)軸器徑向測量點(diǎn)至前支腿1的距離為L1,聯(lián)軸器測點(diǎn)的回轉(zhuǎn)直徑為D。

        現(xiàn)以垂直方向調(diào)整為例,若在垂直方向上開口量為b,徑向偏移為a。要使被調(diào)整軸調(diào)至正確位置,前支腿1應(yīng)提高C1,后支腿2應(yīng)提高C2,如圖3所示。

        圖3 支腿調(diào)整示意圖

        現(xiàn)設(shè)想使兩聯(lián)軸器調(diào)至平行,后支腿2應(yīng)提高B如圖4所示,由圖中相似三角形的比例關(guān)系得

        圖4 支腿調(diào)整示意圖

        由于后支腿2提高了,前支腿1未動(dòng),被調(diào)整軸將繞前支腿1旋轉(zhuǎn)而使半聯(lián)軸器降低A如圖5所示,由圖中相似三角形關(guān)系得

        然后,再將兩半聯(lián)軸器調(diào)至同軸,得各支腿的總提高量為:

        圖5 支腿調(diào)整示意圖

        對于左右方向的調(diào)整,方法完全與上述相同。

        計(jì)算所得的Cx1和Cx2值若為正值,則支承點(diǎn)向左調(diào)整;若為負(fù)值,則支承點(diǎn)向右調(diào)整。計(jì)算所得的Cy1和Cy2值若為正值,則支承點(diǎn)向上調(diào)整,若為負(fù)值,則支承點(diǎn)向下調(diào)整。

        需要說明的是,在一般情況下聯(lián)軸器校正都以達(dá)到同軸狀態(tài)作為理想,即兩半聯(lián)軸器的中心線對準(zhǔn)、兩半聯(lián)軸器的端面互相平行。但是在另一些情況下,考慮到機(jī)組由冷態(tài)向熱態(tài)過渡時(shí)的變形,聯(lián)軸器在冷態(tài)找正時(shí)都留有一定偏移量。

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