王兆寶
摘 要:設(shè)備對中誤差的測量與控制日益重要。本文針對設(shè)備對中的幾種方法進行詳細的分析與探討,通過工作現(xiàn)場的實際案例,旨在清晰、全面地認識聯(lián)軸器對中誤差的特點,更好的將對中技術(shù)推廣和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:聯(lián)軸器、對中、誤差、調(diào)整
1、對中定義及發(fā)展
對中即為找正,目的是消除或減小兩個不同機器的回轉(zhuǎn)軸線的不對中誤差,控制安裝過程中機器的相對位置,提高回轉(zhuǎn)軸的動力傳遞質(zhì)量。一般情況下,轉(zhuǎn)速越高對機器的對中精度要求越高,然而,兩軸絕對精度的對中是難以達到的,對連續(xù)運轉(zhuǎn)的機器來講,因機器零部件的不均勻熱膨脹、軸承的磨損、機器運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的位移及基礎(chǔ)的變形等都會引起機器的兩回轉(zhuǎn)軸對中偏差發(fā)生變化。因此,在設(shè)計機器時規(guī)定兩軸對中的允許偏差值,偏差值越大,安裝找正越容易;偏差值越小,安裝找正就越困難。
泵和電機的聯(lián)軸器所連接的兩根軸的旋轉(zhuǎn)中心應(yīng)嚴格的同軸,設(shè)備在安裝時必須精確地找正、對中,否則將會在聯(lián)軸器上引起很大的應(yīng)力,并將嚴重地影響軸、軸承和軸上其他零件的正常工作,引起不對中振動,嚴重的話將引起泵軸彎曲、軸承損壞等故障。因此,泵和電機聯(lián)軸器的找正是安裝和檢修過程中很重要的工作環(huán)節(jié)之一。
2、聯(lián)軸器對中的特征
工程實踐中,由于機械制造加工等因素的影響,設(shè)備的基座地面或安裝設(shè)備的基座表面不可能絕對平整,兩臺機器的回轉(zhuǎn)軸必然存在高低不平或左歪右傾等現(xiàn)象,即兩軸的對中存在偏差。通過對不對中狀態(tài)進行分析、整理、歸納,兩旋轉(zhuǎn)軸在徑向和軸向可能存在的相對位置如圖1:
從上圖可以看出,對中既是對聯(lián)軸器找中心,保證聯(lián)軸器泵端與電機端的對輪的平面平行,沒有交叉角,同時還要保證兩個對輪的中心線同軸。軸與軸之間的連接是通過聯(lián)軸器來實現(xiàn)的。根據(jù)聯(lián)軸器的不同類型,對中的精度要求也略有差異。
泵與電機的軸是通過兩個半聯(lián)軸器聯(lián)接而形成的一個回轉(zhuǎn)體,由于兩臺機器的軸線是不可見的,直接測量兩軸線對中誤差參數(shù)十分困難。而兩半聯(lián)軸器(靠背輪)分別安裝在兩臺機器的軸上,并且聯(lián)軸器與軸之間固定牢靠,無軸向、徑向位移產(chǎn)生,也就是說,半聯(lián)軸器和軸一起旋轉(zhuǎn)的軸線代表了該臺機器的回轉(zhuǎn)軸線。因此,通過測量兩個半聯(lián)軸器的相對位移差來間接測量兩回轉(zhuǎn)軸的對中誤差,即測量兩半聯(lián)軸器在指定的測量面上不同方位處的軸向、徑向偏移量來描述兩臺機器回轉(zhuǎn)軸線的對中誤差,以確定兩臺機器的對中誤差是否達到技術(shù)要求。
3、對中技術(shù)的分析
安裝機器時,一般是在主機中心位置固定并調(diào)整完水平之后,再進行聯(lián)軸器的找正。通過測量與計算,分析偏差情況,調(diào)整原動機軸中心位置以達到主動軸與從動軸既同心,又平行。聯(lián)軸器找正的方法有多種,常用的方法如下:
3.1直尺/塞尺法:主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)速較低、功率小等對中要求不高的設(shè)備,或者應(yīng)用于一些卡套式聯(lián)軸器,其主要的優(yōu)點就是對中簡單,操作方便。直尺法主要是將直尺水平放置在靠背輪上中前后等幾個位置,觀察靠背輪外圓與直尺之間的縫隙,判斷兩軸線的平行錯位量,調(diào)整地腳來實現(xiàn)對中,其目的主要是調(diào)節(jié)了兩軸線的同心度。塞尺法是將塞尺至于靠背輪端面之間的縫隙,測量四周的縫隙值大小是否一致,來判斷兩軸線的角度偏差,一般考慮到設(shè)備的軸向竄動量,避免設(shè)備軸向產(chǎn)生應(yīng)力振動,故兩靠背輪之間要留有一定的間隙余量。在油田上主要應(yīng)用于粉碎泵、低速齒輪箱等對中。
3.2 打表法:百分表測量法把專用的夾具或磁力表座裝在作基準的半聯(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三種:單表法、雙表法、三表法。
3.2.1 單表法:近年來國外應(yīng)用日益廣泛的一種聯(lián)軸器找正方法,這種方法只測定聯(lián)軸器輪轂外圓的徑向讀數(shù),不測量端面的軸向讀數(shù),測量操作時僅用一個百分表,標準軸和調(diào)整軸互相變換,即找正表架分別固定在相鄰軸上的對中法,由于消除了軸向竄動的影響,因此對中精度較高。適用于軸向竄動量較大,對輪間距離較遠,對輪直徑較小的大型重要機組。
3.2.2 雙表法:用兩塊百分表分別測量聯(lián)軸器外圓和端面同一方向上的偏差值,故又稱一點測量法,即在測量某個方位上的徑向讀數(shù)的同時,測量出同一方位上的軸向讀數(shù).具體做法是:先用角尺對吊裝就位準備調(diào)整的機器上的聯(lián)軸器做初步測量與調(diào)整。然后在作基準的主機側(cè)半聯(lián)軸器上裝上專用夾具及百分表,使百分表的觸頭指向原動機側(cè)半聯(lián)軸器的外圓及端面。
這種方法應(yīng)用比較廣泛,可滿足一般機器的安裝精度要求。主要缺點是對有軸向竄動的聯(lián)軸器,在盤車時其端面的軸向度數(shù)會產(chǎn)生誤差。因此,這種測量方法適用于由滾動軸承支撐的轉(zhuǎn)軸,軸向竄動比較小的中,小型機器。
4、對中技術(shù)的應(yīng)用
4.1 做好對中要考慮以下幾點要素:
4.1.1 查閱設(shè)備原始資料,了解設(shè)備的轉(zhuǎn)速、功率等基本參數(shù),了解其對中標準。
4.1.2 了解設(shè)備的現(xiàn)場工作狀況,如泵的輸送介質(zhì)的溫度、電機的工作溫度等參數(shù),因為泵和電機的中心在熱態(tài)時的變形增長量會對冷機狀態(tài)的對中值產(chǎn)生影響。根據(jù)設(shè)備的工作溫度可以預(yù)定對中的平行度偏差及角度偏差,將熱膨脹變形計算在內(nèi),這樣可以相對保證一次性完成對中,避免進行熱對中。
4.1.3檢查對輪端面與軸端面的平面度,是兩個對輪的結(jié)合面平行,可以采用百分表精確檢測兩對輪的平行度或用塞尺進行檢測。兩對輪的同心度也可用百分表或刀口尺進行檢測。
4.1.4一般情況下泵的對中是通過調(diào)整電機來實現(xiàn)的,因為泵的中心線支撐主要集中在泵體的中部,泵軸承的溫度很難受到泵體溫度的影響,泵地腳的調(diào)節(jié)很難實現(xiàn)對泵軸心線的精確調(diào)節(jié),而電機的軸承屬于內(nèi)置式,且電機是整體式機殼下部支承,其溫度對電機的中心有一定的影響。
4.1.5我們在對中時,一定要仔細檢查電機的基礎(chǔ),檢查地腳情況,通知工程項目組按照我們的要求調(diào)平基座,將撬塊與基座的螺栓上緊。同時要求將泵的進出口法蘭螺栓拆除,針對法蘭間隙較大且發(fā)生錯位的管線進行整改,檢查電機和泵地腳是否有銹蝕、銹渣,檢查地腳螺栓頂絲是否完好。
4.1.6選擇對中方法,如果采用打表法則要制作表架,安裝百分表,測量并記錄數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行分析計算,根據(jù)計算值對地腳進行相應(yīng)的調(diào)整。
參考文獻
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