聯(lián)軸器對中原理及常用測量調(diào)整方法介紹word可編輯

1、聯(lián)軸器對中原理及常用測量調(diào)整方法介紹作者：曹寶奎（中石化第十建設公司）摘要：在傳動設備安裝和檢修過程中，對于采用聯(lián)軸器傳動的機器，聯(lián)軸器兩軸的對中調(diào)整是一個極為關鍵的工序。而目前使用的安裝標準規(guī)范中，關于機組軸系對中調(diào)節(jié)的內(nèi)容，特別是對中調(diào)整的原理部分敘述比較簡略。本文總結現(xiàn)場安裝施工經(jīng)驗，較為完整的論述了機組軸系對中原理及其測量調(diào)整方法。關鍵詞：傳動設備 聯(lián)軸器 對中 調(diào)整1 概述在傳動設備的安裝和檢修中，對于兩個或兩個以上的用聯(lián)軸器連接的旋轉(zhuǎn)設備（如泵、汽輪機等），影響其正常運行的因素有很多。如基礎問題、各旋轉(zhuǎn)設備的內(nèi)件安裝等，都會影響到機組的正常運行。其中機組聯(lián)軸器對中調(diào)節(jié)工作的好壞，也

2、是影響機組運行的一個重要因素。在機組運行過程中，往往會因聯(lián)軸器對中調(diào)節(jié)工作的誤差而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)軸振動和軸承過熱等現(xiàn)象，有時甚至會出現(xiàn)傳動軸折斷等重大事故。為了保證機組聯(lián)軸器的安裝質(zhì)量，確保機組的正常運行，有必要針對機組聯(lián)軸器對中的原理及其常用的測量調(diào)整方法進行深入細致的探討。2 機組軸系聯(lián)軸器對中（即定心）原理2.1 軸系對中的相關概念解釋2.1.1 定心任何一個獨立的旋轉(zhuǎn)設備，都有它自己的旋轉(zhuǎn)中心線（以下稱軸心線）。把兩個以上的軸連接起來，讓它們的軸心線同在一條線上（這條線是包含在一個垂直平面上帶有撓曲的自然撓度曲錢）的工作就叫做定心。2.1.2 撓度和自然撓度線任何一個設備的水平軸的軸心線，由

3、于轉(zhuǎn)動部分的重量，實際上都不是一條直線，而是一條向重力方向撓曲的線，下?lián)喜糠峙c水平線的距離就是該軸的撓度。對于大型設備，如大型電機、它的軸心線由于設備的自重大，就明顯地呈現(xiàn)撓曲狀，由轉(zhuǎn)動體自重形成的軸心線撓曲叫自然撓度線。在定心時絕對不能把它當成直線，必須按照它的自然撓度線定心，才能保證定心上作的質(zhì)量。在透平機精找正后，各轉(zhuǎn)子的中心線，包括電機中心線和增速器中心線，應形成一條連續(xù)的撓曲線，機組各段轉(zhuǎn)子或軸的自重撓度，通常在工廠制造時已經(jīng)要求限定在一個范圍內(nèi)，通過定心時的測量，也可以計算出來。2.1.3 機組調(diào)整定心基準的確定機組就位前，必須合理確定供機組找平找正的基準機器。應先調(diào)整固定基準機器

4、，再以其軸線為準，調(diào)整固定其余機器?；鶞蕶C器的確定應符合下列要求：（1） 制造廠規(guī)定的安裝基準機器；（2） 選重量大，調(diào)整困難的機器；（3） 機器多，軸系長時，宜選安裝在中間位置的機器；（4） 條件相同時，優(yōu)先選擇轉(zhuǎn)速高的機器。2.1.4 水平度在進行定心工作時，要考慮兩端軸頸的水平度。特別是機組定心時，更要注意基準軸兩端水平度，正確的確定水平度能夠有助于達到比較理想的定心效果。定心工作的原理2.2.1 撓曲的軸心線前面已經(jīng)講過，任何一個獨立的旋轉(zhuǎn)軸都有它自己的軸心線。這條軸心線，由于旋轉(zhuǎn)體（包括轉(zhuǎn)軸）自重g的作用，實際是彎曲的，此軸在兩個軸承的中間部分存在撓度f。軸兩端的兩個聯(lián)軸器的端面和轉(zhuǎn)

5、軸的軸心線是垂直的。由于軸心線本身不是一條直線，因此聯(lián)軸器的兩個軸端面也不會是平行的。2.2.2 軸心線和聯(lián)軸器中心線每個軸都有它自己的軸心線，聯(lián)軸器也有它自己的旋轉(zhuǎn)中心線，凡是后套裝的聯(lián)軸器，或多或少會造成軸和聯(lián)軸器的軸心線不重合，即聯(lián)軸器外徑的擺動。這是由聯(lián)軸器加工精度所決定的。在加工聯(lián)軸器的端面時，由于加工的方法不當或精度的影響，有可能造成平面和旋轉(zhuǎn)中心線不完全垂直的情況，聯(lián)軸器兩軸不同軸度的三種形式圖3所示。只要正確地掌握定心工作的原理，解決聯(lián)軸器中心線不一致，或者聯(lián)軸器端面和軸心線不垂直的問題，就可以到良好定心效果。 （a）徑向位移 （b）傾斜 （c）同時具有徑向位移和傾斜圖3 兩軸

6、的不同軸度的形式2.2.3 不正確的定心法鑒于聯(lián)軸器連接時兩半軸具有徑向位移與傾斜的情況，當把兩個以上的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接起來的時候，單憑測量每個軸頸的水平或測量兩個相連接的聯(lián)軸器軸向間隙及外徑偏移情況，來進行聯(lián)軸器的對中工作，是不可靠的，也是不正確的。 2.2.4 理想的定心方法為了做好定心工作，首先要確定一個基點。設想在軸端周圍有一個相對軸固定的點p，當軸帶動點p旋轉(zhuǎn)的時候（假設軸在旋轉(zhuǎn)的時候，沒有發(fā)生軸向串動），點p軌跡將成一個圓，此圓的圓心應通過軸的軸心線，而且圓的軌跡平面和軸心線是完全垂直的。正確的定心工作要利用這個概念來完成。在實際定心中，點p可以由熱套在軸上的聯(lián)軸器外圓的某一點來代替，或

7、者由于兩個軸的聯(lián)結方式特殊，如一端是飛輪或是齒輪聯(lián)軸器等情況時，點p的位置可以依靠一種定心專用卡具來確定。如果兩個連接起來轉(zhuǎn)動的軸，在軸聯(lián)結端各有一個點p1和p2，當兩個軸自由旋轉(zhuǎn)時，點p1和p2所劃的圓完全可以重疊起來的時候，兩個軸的軸心線自然將形成一條延長線，這是定心工作最理想的情況。定心工作有兩個要素（或者說兩道工序）：（a）使兩軸的軸心線相交；（b）使兩軸的軸心線（軸端的直線部分）平行。如果能使兩條軸心線既相交又平行，則意味著兩條軸心線是處在一條直線上，也就是定心工作已正確調(diào)整完成。2.2.5 徑向間隙軸心線是否相交是由徑向間隙決定的，設a，b兩個軸，在它們的聯(lián)結處各自有的固定的軸上的

8、p1和p2。p1和p2基本上是排列在一個徑向平面上，旋轉(zhuǎn)兩個軸使p1和p2劃成兩個圓（圓p1，圓p2）。圓p1圓p2的正上方（0°位置）的徑向間隙是a1，正右方（90°位置）的徑向間隙是a2，正下方（180°位置）的徑向間隙是a3，左方（270°位置）和徑向間隙是a4，如圖4所示。圖4徑向間隙示意圖（1）當間隙a1=a2=a3=a4時，則兩過圓p1和圓p2的圓心的軸心線相重合。（2）若上、下的間隙a1=a3，而間隙a4（左側(cè)）a2（右側(cè)），則說明兩個軸心線和各自的圓p1圓p2平面相交的點，在同一高度上，也就是說包括在同一水平面上，但軸b的軸心線偏向于右方

9、，即兩軸心位置存在水平偏位。水平偏位ax可用下式計算：ax=(a4-a2)/2（3）若左右的間隙a2=a4,而a1（上方）a3（下方），就說明兩個軸心線條和各自的圓p1、p2平面相交的點，被包含在一個垂直平面上。但軸b的軸心線偏向于下方，即兩軸心位置存在垂直偏位。垂直偏位ay可用下式計算：ay=(a1-a3)/2(4)若上、下間隙a1a3,左右間隙a2a4,說明兩軸心線同時存在水平偏位與垂直偏位的計算公式與上相同，即為：ax=(a4-a2)/2ay=(a1-a3)/2式中，徑向數(shù)值a1，a2，a3，a4由徑向表測量得到，帶“、”號。在偏位公式中，之所以用2除是因為軸心線上下線上下偏1的時候，表

10、現(xiàn)在a1（上）a3（下）之間的差就是2的緣故?？傊?，通過測量徑向間隙，可以知道兩個軸心線是否相交，也可以算出水平和垂直偏位的數(shù)值。兩個軸的軸心線相交并不等于兩條軸心線已經(jīng)構成一條直線，還必須在相交的基礎上再滿足平行的條件。只有滿足了相交和平等兩個條件，才能說明兩個軸心線構成了一條直線。2.2.6軸向間隙軸心線是否平行是由軸向間隙所決定的。設a、b兩個軸在它們的聯(lián)結處各有固定在本軸上的點p3和p4。p3的p4基本上離各自的軸心線是相等的距離（半徑同），旋轉(zhuǎn)兩個軸，使點p3、p4劃成兩個圓（圓p3、圓p4），圓p3的平面和軸a的軸心線是垂直的，圓p4的平面和軸b的軸心線是垂直的，若圓p3和圓p4兩

11、個平面平行，則軸a和軸b平等。圓p3和圓p4的正上方（0°位置）的軸向間隙是b1,正右方（90°位置）的軸向間隙是b2，正下方（180°位置）軸向間隙是b3，左方（270°位置）的軸向間隙是b4。如圖所示。（1）如果b1=b3,b2=b4，則兩條過圓p3和圓p4圓心的軸心線是平行的；（2）如果b1b3,b2=b4，就說明右端過低。必須將軸b的右端抬高，才能滿足圓p3和p4的垂直面上的平行要求。設圓p4的中心不動，使圓p4的上端向圓p3的方向移動by(反之亦然)。by的計算式為：by=（b1b3）/2也就是說，設圓p4的中心不動，抬高軸b右端軸承，使圓p4

12、的上端向前移動by。（3）如果b1=b3，b2b4，說明軸b的右端向左偏移。為了使間隙b2和b4相等，滿足圓p3和p4在水平面上的平行要求，設圓p4的中心不動，把軸b的右端向右方移動（左右主指由待調(diào)整端機器指向基準機器），使圓p4與圓p3右側(cè)間隙b2減少bx（反之亦然）。bx的計算式如下：bx=（b2b4）/2也就是說，設圓p4的中心不動，將軸b的右端向右方移動，使圓p4的右端向前移動bx。（4）如果b1b3,b2b4，說明圓p4與圓p3的軸心線在水平及垂直方向的平面上均不能滿足平行要求。為使圓p4與圓p3平行，需將軸b的右端在水平方向與垂直方向同時移動，圓p4的端部位移計算式與上相同，即為：

13、by=（b1b3）/2bx=（b2b4）/2式中軸向間隙b1，b2，b3，b4由軸向表測量得出，帶“、”號。（5）設被調(diào)整軸的外徑（所測點旋轉(zhuǎn)圓的直徑）為d0,為兩軸線沿x軸的軸向傾斜，y為兩軸線沿y軸的軸向傾斜，則被調(diào)整軸軸線的軸向傾斜計算式為：x=（b2b4）/d0y=（b1b3）/d02.2.7定心原理的總結綜上所述，對于定心原理可以歸納以下幾點：（1）定心工作必須在兩軸同時轉(zhuǎn)動的條件下，分0°、90°、180°、270°四個位置測量徑向間隙a和軸向間隙b，以滿足軸心線的相交和平行計算調(diào)整要求。（2）當需定心的兩個軸基本上沒有軸向串動時，在0

14、76;、90°、180°、270°四個位置，使用徑向軸向二表測量，運用下列公式定心：徑向垂直偏位ax=（a1a3）/2；軸向垂直傾斜0y=（b1-b3）/do徑向水平偏位ay=（a2a4）/2；軸向水平傾斜0x=（b2-b4）/do（3）設被調(diào)整軸聯(lián)軸器端面至待調(diào)整機器前支腳距離為l1,至待調(diào)整機器后支腳距離為l2，被調(diào)整軸聯(lián)軸器外徑（所測點旋轉(zhuǎn)圓的直徑）為d0，根據(jù)求出的徑向位移和軸向傾斜偏差值，按相似三角形相似比原理可推出調(diào)整量計算公式如下：y1=l1/d0×by+ay y2=（l1+l2）/do*by+ayx1=l1/d0*bx+ax x2=（l1

15、+l2）/do*by+axy1、y2為在被調(diào)整軸機器前后支腳下面應加墊片的厚度（正值為加墊，負值為減墊）；x1、x2為在被調(diào)整軸機器前后支腳橫向移動距離（x值為正時，應向右移動；x為負時，應向左移動）。3、聯(lián)軸器徑向軸向?qū)χ姓{(diào)整法介紹找正步驟：（1）確定基準軸。（2）在聯(lián)軸器外圓上每隔90°劃一線作標記，并將徑向、軸向2個百分表在0位置處調(diào)零，同時轉(zhuǎn)動基準軸和被調(diào)整軸，并且記下被調(diào)整軸轉(zhuǎn)子在0°、90°、180°、270°四個位置的百分表讀數(shù)a1、a2、a3、a4、 b1、b2、b3、b4。（3）對測量的數(shù)據(jù)進行校核，并且符合下述要求：同時將基

16、準軸和被調(diào)整軸再回轉(zhuǎn)360時，2百分表指針應回原位a1a3=a2a4,b1b3=b1b4（4）測量被調(diào)整軸徑向百分表測點處的聯(lián)軸器外圓直徑d。（5）測量被調(diào)整軸聯(lián)軸器端面至待調(diào)整機器前、后支腳的距離l1、l2。（6）根據(jù)徑向軸向百分表測量數(shù)據(jù)，判斷基準軸與被調(diào)整軸的原始位置狀態(tài)，定性分析被調(diào)整軸前后支腳垂直方向加或減墊片，水平方向向左或向右移動。（7）垂直面及水平面找正調(diào)整量計算公式：y1=l1/d0×byay y2=（l1l2）/d0×byay；x1=l1/d0×bxax x2=（l1l2）/d0×bxax；式中：y1、y2為被調(diào)整軸機器前后支腳下面應

17、加墊片厚度（正值為加墊，負值為減墊）mm。x1、x2為在被調(diào)整軸機器前后支腳橫向移動距離。d0為被調(diào)整軸聯(lián)軸器外徑；l1、l2為測量被調(diào)整軸聯(lián)軸器端面至待調(diào)整機器前、后支腳的距離，mm。注意公式計算時必須把原測得的正、負號一起代入公式中。（8）聯(lián)軸器對中找正時，必須將機器在在正常運行中由于機器溫度變化所產(chǎn)生的膨脹和徑向軸承在間隙范圍位移（例如平行軸齒輪箱）等情況考慮進去。采用冷態(tài)對中法可消除這種影響，即設備處于常溫下，預先計算出熱膨脹量，在各檔軸承處進行預先調(diào)整，待轉(zhuǎn)子在工作狀態(tài)時，就成為一條勻滑的曲線了。一般機器制造廠在機器出廠安裝說明文件中都提供機器的冷態(tài)對中數(shù)據(jù)。冷態(tài)對中法計算調(diào)整量時，

18、公式ax、ay、bx、by變?yōu)槿缦鹿剑篴x=（a2a2）（a4a4）/2ay=（a1a1）（a3a3）/2bx=（b2b2）（b4b4）/2by=（b1b1）（b3b3）/2其中a1、a2a3a4b1b2b3b4 為冷態(tài)對中值。（9）對中調(diào)整時，首先進行垂直方向調(diào)整。調(diào)整時先松開支腳連接螺栓，利用頂絲將機器頂起，加入或撤除相當于調(diào)整厚度的墊片，松開頂絲，然后進行水平方向調(diào)整，水平方向調(diào)整值為“正”值時，表明是可調(diào)機器向右移動的量，負值為向左移動的量。（左右方向均按面向基準機器確定）。調(diào)整時，可在前后支腳處各加一塊百分表，以便測量水平移動量，利用機器上自帶的水平調(diào)整頂絲，按要求方向頂動機器，當

19、百分表讀數(shù)與調(diào)整數(shù)量相同時，松開頂絲。（10）機組聯(lián)軸器對中調(diào)整合格后24小時內(nèi)進行二次灌漿，二次灌漿應連續(xù)進行。（11）機組的主氣體管道安裝完成后，還需作最后的校正。校正合格后，利用銷釘鉸孔定位。4 應注意事項（1）對中測量時基準軸與被調(diào)整軸同時轉(zhuǎn)動且旋轉(zhuǎn)方向應與機器轉(zhuǎn)動方向一致。（2）表架應具有足夠的剛度，若表架撓度不能忽略時，應將表架撓度打在表架醒目處，測量數(shù)值應必須減掉表架撓度值，即為表的實際讀數(shù)。底部的讀數(shù)值減去撓度的二倍，左右的讀數(shù)應減撓度。（3）應克服軸向串動的影響5 總結深入理解聯(lián)軸器的戲向軸向?qū)χ性?，可以幫助我們更好的掌握?lián)軸器徑向軸向測量調(diào)整方法。掌握了聯(lián)軸器徑向軸向測量調(diào)整方法，還需要經(jīng)過反復的實踐工作，才能理論聯(lián)系實際，熟練的進行機組聯(lián)軸器的對中調(diào)整工作。參考文獻