泵类转机设备联轴器找中心.doc

泵类转机设备联轴器找中心一、泵对中的重要性泵和电机的联轴器所连接的两根轴的旋转中心应严格的同心，联轴器在安装时必须精确地找正、对中，否则将会在联轴器上引起很大的应力，并将严重地影响轴、轴承和轴上其他零件的正常工作，甚至引起整台机器和基础的振动或损坏等。因此，泵和电机联轴器的找正是安装和检修过程中很重要的工作环节之一。找正的目的是在机器在工作时使主动轴和从动轴两轴中心线在同一直线上.找正的精度关系到机器是否能正常运转,对高速运转的机器尤其重要。 两轴绝对准确的对中是难以达到的,对连续运转的机器要求始终保持准确的对中就更困难.各零部件的不均匀热膨胀,轴的挠曲,轴承的不均匀磨损,机器产生的位移及基础的不均匀下沉等,都是造成不易保持轴对中的原因。因此,在设计机器时规定两轴中心有一个允许偏差值,这也是安装联轴器时所需要的。从装配角度讲，只要能保证联轴器安全可靠地传递扭矩，两轴中心允许的偏差值愈大，安装时愈容易达到要求。但是从安装和检修质量角度讲，两轴中心线偏差愈小，对中愈精确，机器的运转情况愈好，使用寿命愈长。所以，不能把联轴器安装时两轴对中的允许偏差看成是安装者草率施工所留的余量。二、联轴器找正时偏移情况的分析在安装新泵时，对于联轴器端面与轴线之间的垂直度可以不作检查，但安装旧泵时，一定要仔细地检查，发现不垂直时要调整垂直后再进行找正。一般情况下，联轴器偏移可能遇到的有以下四种情形。1）s1=s2，a1=a2 两半靠背轮端面是处于既平行又同心的正确位置，这时两轴线必须位于一条直线上。2）s1=s2，a1a2 两半靠背轮端面平行但轴线不同心，这时两轴线之间有平行的径向位移e=(a2-a1)/2。3）s1s2，a1=a2 两半靠背轮端面虽然同心但不平行，两轴线之间有角向位移。4）s1s2，a1a2 两半靠背轮端面既不同心又不平行，两轴线之间既有径向位移e又有角向位移。联轴器处于第一种情况是我们在找正中致力达到的状态，而第二、三、四种状态都不正确，需要我们进行调整，使其达到第一种情况。联轴器偏移的分析图表 在安装设备时，首先把从动机（泵）安装好，使其轴线处于水平位置，然后再安装主动机（电机），所以找正时只需要调整主动机，即在主动机（电机）的支脚下面加调整垫面的方法来调节。三、联轴器找中心的原理和测量计算调整方法下面主要介绍在检修过程中常用的两种测量调整方法，根据测量工具不同可分为：1）利用刀形尺和塞尺测量联轴器的不同心和利用楔形间隙轨或塞尺测量联轴器端面的不平行度，这种方法适用于弹性联接的低转速、精度要求不高的设备。2）利用百分表及表架或专用找正工具测量两联轴器的不同心及不平行情况，这种方法适用于转速较高、刚性联接和精度要求高的转动设备。注意：1）在用塞尺和刀形尺找正时，联轴器径向端面的表面上都应该平整、光滑、无锈、无毛刺。2）为了看清刀形尺的光线，最好使用手电筒。3）对于最终测量值，电机的地脚螺栓应是完全紧固，无一松动。4）用专用工具找正时，作好同一记号，为避免测量数据误差加大，并应把靠背轮均分为4-8个点，以便取到精确的数据。5）作好记录是找正的重要一环。加调整垫片时有以下方法：1）直（感）观（经验加、减垫）因为在检修中，一些泵的找正并没有完全具备良好的条件和工具，在调整时，老师傅的经验会起到很大的作用（每次加、减垫都应考虑电机螺栓的松紧状况及其余量）。2）计算法 原始状态 抬高h 调节后的轴心线（1） 先消除联轴器的高差电机轴应向上用垫片抬高h，这是前支座a和后支座b应同时在座下加垫h。（2）消除联轴器的张口在a、b支座下分别增加不同厚度的垫片，b支座加的垫应比a支座的后一些。至于垫片的厚度，则要经过计算，过程如下：利用图中三角形fgh、eca及ebd的相似关系，并根据相似三角形对应边成比例的定律、可得出如下关系总的调整垫片的厚度为：前支座a：h+ac；后支座b：h+bd。四、找中心测量前的准备工作1）: : i& 1 z( k, i111准备找中心的仪器和工具，包括：百分表、磁力百分表架、钢板尺、游标卡尺、塞尺、水平仪、大锤、手锤、撬杠、活络扳手、敲击呆扳手、计算器、笔记本。2）: : i& 1 z( k, i111( q& 9 p1 x* d. i; ! d e12轴承座、台板各部螺栓应紧固。9 f- i5 j1 _5 s3）: : i& 1 z( k, i111联轴器的测量面打磨干净。4 u2 k; x2 s8 m4）: : i& 1 z( k, i111检查电机地脚螺栓在未紧固时的接触情况，应无翘动现象。1 x1 x* / b9 s6 y5 c$ a: m5）: : i& 1 z( k, i111用百分表测量联轴器的径向和轴向的晃动，晃动值不能大于0.5。9 b* _4 u) vi0 r/ t4 .6）: : i& 1 z( k, i111电机应由电气人员进行了空载试验，并且试验合格。五、测量方法联轴器找正的测量方法有多种，常用的方法如下： （1）简单的测量方法如下图所示。用角尺和塞尺测量联轴器外圆各方位上的径向偏差，用塞尺测量两半联轴器端面间的轴向间隙偏差，通过分析和调整，达到两轴对中。这种方法操作简单，但精度不高，对中误差较大。只适用于机器转速较低，对中要求不高的联轴器的安装测量。角尺和塞尺的测量方法（2） 用中心卡及塞尺的测量方法。找正用的中心卡（又称对轮卡）结构形式有多种，根据联轴器的结构，尺寸选择适用的中心卡，常见的结构图3 所示。中心卡没有统一规格，考虑测量和装卡的要求由钳工自行制作。图3常见对轮卡型式（a）用钢带固定在联轴器上的可调节双测点对轮卡 （b）测量轴用的不可调节的双测点对轮卡（c）测量齿式联轴器的可调节双测点对轮卡 （d）用螺钉直接固定在联轴器上的可调节双测点对轮卡 （e）有平滑圆柱表面联轴器用的可调节单测点对轮卡（f）有平滑圆柱表面联轴器用的可调节双点对轮卡利用中心卡及塞尺可以同时测量联轴器的径向间隙及轴向间隙，这种方法操作简单，测量精度较高，利用测量的间隙值可以通过计算求出调整量，故较为适用。（3）百分表测量法。把专用的夹具（对轮卡）或磁力表座装在作基准的（常是装在主机转轴上的）半联轴器上，用百分表测量联轴器的径向间隙和轴向间隙的偏差值。此方法使联轴器找正的测量精度大大提高。下面介绍一下常用的几种百分表测量法：a双表测量法(又称一点测量法) 用两块百分表分别测量联轴器外圆和端面同一方向上的偏差值,故又称一点测量法,即在测量某个方位上的径向读数的同时,测量出同一方位上的轴向读数.具体做法是:先用角尺对吊装就位准备调整的机器上的联轴器做初步测量与调整。然后在作基准的主机侧半联轴器上装上专用夹具及百分表，使百分表的触头指向原动机侧半联轴器的外圆及端面，如图所示。测量时，先测0方位的径向读数a1及轴向读数s1。为了分析计算方便，常把a1和s1调整为零，然后两半联轴器同时转动，每转90读一次表中数值，并把读数值填到记录图中。圆外记录径向读数a1，a2，a3，a4，圆内记录轴向读数s1，s2，s3，s4，当百分表转回到零位时，必须与原零位读数一致，否则需找出原因并排除之。常见的原因是轴窜动或地脚螺栓松动，测量的读数必须符合下列条件才属正确，即 a1+a3=a2+a4；s1+s3=s2+s4通过对测量数值的分析计算，确定两轴在空间的相对位置，然后按计算结果进行调整。这种方法应用比较广泛，可满足一般机器的安装精度要求。主要缺点是对有轴向窜动的联轴器，在盘车时其端面的轴向度数会产生误差。因此，这种测量方法适用于由滚动轴承支撑的转轴，轴向窜动比较小的中，小型机器。三表测量法（又称两点测量法）三表测量法与两表测量法不同之处是在与轴中心等距离处对称布置两块百分表，在测量一个方位上径向读数和轴向读数的同时，在相对的一个方位上测其轴向读数，即同时测量相对两方位上的轴向读数，可以消除轴在盘车时窜动对轴向读数的影响，其测量记录图如图所示，三表测量法示意图如下：根据测量结果，取和两个测量方位上轴向读数的平均值，即 （）（）取和两个测量方位上轴向读数的平均值，即（）（），四个平均值作为各方位计算用的轴向读数，与，四个径向读数记入同一个记录图中，按此图中的数据分析联轴器的偏移情况，并进行计算和调整这种测量方法精度很高，适用于需要精确对中的精密或高速运转的机器，如汽轮机，离心式压缩机等相比之下，三表测量法比两表测量法在操作与计算上稍繁杂一些。五表测量法（又称四点测量法）在测量一个方位上的径向读数的同时,测出0,90,180,270四个方位上的轴向读数,并取其同一方位上的四个轴向读数的平均值作为分析与计算用的轴向读数,与同一方位的径向读数合起来分析联轴器的偏移情况,这种方法与三表法应用特点相同。六、调整方法测量完联轴器的对中情况之后，根据记录图上的读数值可分析出两轴空间相对位置情况，按偏差值作适当的调整。为使调整工作迅速，准确进行，可通过计算或作图求得各支点的调整量。两表，三表及五表测量都可得出同一方位上的径向读数和轴向读数，若测点位置及调整支点的位置如上图所示（请注意测量轴向读数百分表的指向），可用下式进行计算：h1=l1*（s1-s3）/d + （a1-a3）/2h2=（l1+l2）*（ s1-s3）/d + （a1-a3）/2式中h1 ，h2-支点1和支点2的调整量，（正值时为加垫负值时减垫），mm； s1，s3及a1，a3-分别为0和180方位测得轴向和径向百分表读数，； d-联轴器的计算直径(百分表触点,即测点到联轴器中心点的距离),； l1-支点1到联轴器测量平面间的距离，mm；l2-支点1与支点2之间的距离，mm；应用上式计算调整量时的几点说明：式中s1，s3，a1，a3是用百分表测的读数，应包含正负号一起代入计算公式。h的计算值是由两项组成，前项l（s1s3）/d中，l与d不可能出现负值，所以此项的正负决定于（s1s3）。s1s30时，前项为正值，此时联轴器的轴向间隙呈向下开口形状，称为“下张口”；s1s30时，前项为负值，联轴器的间隙呈向上开口形状，称为“上张口”。当a1a30时，后项为正值，此时被测的半联轴器中心（主动轴中心）比基准的半联轴器中心（从动轴中心）偏高，当a1a30时，被测的半联轴器中心偏低。机器安装时，通常以主机转轴（从动轴）做基准，调整电机转轴（主动轴）。电机低座四个支点于两侧对称布置，调整时，对称的两支点所加（或减）垫片厚度应相等。若安装百分表的夹具（对轮卡）结构不同，测量轴向间隙的百分表触点指向原动机（触点与被测半联轴器靠结合面一侧的背面端面接触）时，百分表的读数值大小恰与联轴器间实际轴向间隙方向相反，所以h值的公式前项s1s3应改为s3s1，即s3s10时为“下张口”，s3s10时为“上张口”。机器在运转工况下因热膨胀会引起轴中心位置变化，联轴器找正的任务时把轴中心线调整到设计要求的冷态（安装时的状态）轴中心位置，使机器在热态（运转工况下）达到两轴中心线一致（既同心，又平行）的技术要求。安装机器时各支点温升的数据可以从制造厂的安装说明书中得到；有的直接给定机器冷态找正时的读数值；也有的给定各支点的温升数据，由图解法求出冷态找正时的读数值。在安装大型机组时，有的给出各类机器在不同工况下的经验图表，通过查表或计算找出冷态找正时的读数值。经验丰富的安装人员还可从实践中得出一些经验数据。总之，对于安装者来说，要考虑机器从冷态到热态支点处轴中心位置的变化，在工作中保证机器能处于理想的对中状态。在水平方向上调整联轴器的偏差时，不需要加减垫片，通常也不计算。操作时利用顶丝和百分表，边测量，便调整，达到要求的精度为止。一些大型的、重要的机组在调整水平偏差时，各支点的移动量可通过计算或作图求出。七、调整时的允许误差联轴器找中心的质量要求随泵的结构、参数等而异，如转速高，质量要求也高；转速低，质量要求也低。联轴器是弹性的或是刚性的亦与质量要求有关，等等。至于联轴器找中心的允许误差随联轴器形式的变化而不同，具体要求值可参考下表。水泵联轴器找中心的允许偏差值标准（单位：mm）转速（r/min）固定式（刚性）非固定式（弹性）径向端面径向端面n30000.040.030.060.043000n15000.060.040.100.061500n7500.100.050.120.08750n5000.120.060.160.10n500 0.160.080.240.15另外，水泵与电机联轴器实现对中后，其间还应保证留有一定的轴向距离。这主要是考虑到运行中两轴会发生轴向串动，留出间隙可防止顶轴现象的发生。一般联轴器端面的距离随水泵的大小而定，具体要求值可参考下表。水泵联轴器端面距离（单位：mm）大型8-12中型6-8小型 3-6水泵找中心计算示例一、 开始测量时，先把电机和水泵的联轴器按原始位置连上（穿入一个销子）。然后固定好百分表，注意首先应仔细检查百分表是否检验合格，应确认百分表无卡涩等故障，记录好上次检验日期和表计编号。将圆周的一块百分表和测量端面的两块百分表指示值调整好。在转子处于0位置（一般是测量点在上方）时，记录百分表的读数，之后分别把转子按转动方向旋转90、180、270时分别记录百分表的读数，最后将转子按转动方向旋转360使转子在0初使位置，如果各百分表的读数与初使读数差值在0.02mm以内，则认为结果有效，否则应查找原因重新记录。二、 记录图面向电机联轴器，表针指示在电机联轴器上3.805.002.605.4004.705.532.55904.465.602.711804.742.735.482705.003.804.992.615.423604.704.744.465.402.712.605.605.532.732.555.48汇