转动机械找正数学模型分析.doc

转动机械找正数学模型分析编 制：秦 涛时 间：2009年7月1、 转动机械的常见传动形式及找正基准转动机械的传动通常有以下两种方式：直连式传动（图一）和变速式传动（图二）。（1） 直连式转动机械通常以工作机为找正基准，通过加/撤驱动机前后地脚的垫片达到找正的目的；（2） 变速式转动机械通常以中间变速机为找正基准，分别向两侧对驱动机和工作机找正。这种找正方式可减小变速机两侧找正偏差的相互影响，便于加/撤垫操作；对于大型机组，主机的重量较大，为找正工作带来一定的难度。在这种情况下，应先将工作机找平合格，并以工作机为基准，依次向变速机、驱动机找正。这种方式有一个弊端，即变速机两侧的找正偏差可通过轴系传递，对后续找正带来一定的影响。注意：被选作找正基准的设备，其水平度应符合安装技术要求；2、 找正方式找正一般采用双表测量，即径向一块、端面一块。有些情况下，为避免轴向窜量对找正测量的影响，采用三表测量，即径向一块、端面两块。两种传动形式的装表结构如图三、图四所示。3、找正偏差的数值分析3.1 径向偏差分析轴系运行后，各子设备（驱动机、变速机、工作机）的轴中心线的热抬升量是不同的，该现象对于滑动轴承尤为明显。为了避免热抬升量不同造成轴系运行后产生附加偏心力和偏心力矩，引发设备异常振动，机组对中时应根据各轴的热抬升量确定配对轴系的冷态补偿量，即轴线的径向偏差（圆周径向偏差为轴线径向偏差的2倍）。l 直连式传动设驱动机的热抬升为d，工作机为w，则有：驱动机工作机轴线抬升量dw相对抬升量|d -w|l 变速式传动设驱动机的热抬升为d，传动机为t，工作机为w，驱动机传动机工作机轴线抬升量dtw相对抬升量|d-t|0|w-t| 说明：（1） 相对抬升量为绝对值，根据图三、图四所示的装表方式，对于直连式，如果d w，则偏差值（2|d -w|）取+，反正取-，水平偏差符号同垂直偏差；对于变速式，如果d t和wt，则偏差值（2|d -w|）取+，反正取-，水平偏差符号同垂直偏差；（2） 通常来讲，直连式传动安装时驱动机高于工作机，变速式安装时变速机高于驱动机和工作机；（3） 径向对中偏差的测量标准偏差为0.05mm，或根据设备的技术资料要求确定；（4） 如果驱动机的热抬升量d=0，则工作机、传动机的热抬升量即为安装的冷态补偿；3.2 端面偏差分析端面的安装质量决定了设备轴振动的大小，其技术要求为：（1） 端面偏差为0；（2） 端面偏差的测量标准偏差为0.05mm，或根据设备的技术资料要求确定；3、 找正偏差的计算分析D配对联轴器端面直径；L配对联轴器端面间距；L1联轴器端面至前地脚距离；L2前后地脚间距；要求：现场测量以上各项数据；按照图三的方式装表；设B机安装轴线高于A机，即0；l 找正标准下述公式计算值均为绝对量，加/撤量根据实际分析决定。l 找正基本原则：设备调平后，对径向偏差（水平、垂直）进行粗找正；根据粗找后的测量结果，先调端面偏差，再调垂直径向偏差，最后调整水平径向偏差。4.1 A机端面高，联轴器端面上张口调整原则： 加后垫，整体调整l 消除端面偏差，后端需加垫量X/X=D/L2 X=*L2/Dl 前端撤垫X后，联轴器端面下降YX/Y=L2/L1 Y=X*L1/L2l 初始状态下，A机端面高，前端撤垫X后，端面高H=-Y =- X*L1/L2l 安装标准要求B机比A机高=2（d -w）如果H，则整体还需撤垫H-；如果H，则整体还需加垫-H;l 结论：前端撤垫量T1= （H-）/2，后端垫片变化量T2=X-（H-）/2；（H） 前端加垫量T1=(-H)/2，后端加垫T2=X+(-H)/2；（H）4.2 A机端面高，联轴器端面下张口调整原则： 撤后垫，整体调整l 消除端面偏差，后端需撤垫量X/X=D/L2 X=*L2/Dl 前端撤垫X后，联轴器端面抬升YX/Y=L2/L1 Y=X*L1/L2l 初始状态下，A机端面高，后端撤垫X后，端面高H=+Y =+ X*L1/L2l 安装标准要求B机比A机高=2（d -w）如果H，则还需撤垫H-；如果H，则还需加垫-H;l 结论：前端撤垫量T1= (H-)/2，后端撤垫T2=X+（H-）/2；（H）前端加垫量T1=(-H)/2，后端垫片变化量T2=(-H)/2-X；（H）4.3 A机端面低，联轴器端面上张口调整原则：加后垫，整体调整l 消除端面偏差，后端需加垫量X/X=D/L2 X=*L2/Dl 前端撤垫X后，联轴器端面下降YX/Y=L2/L1 Y=X*L1/L2l 初始状态下，A机端面低，后端加垫X后，端面低H=+Y =+ X*L1/L2l 安装标准要求B机比A机高=2（d -w）如果H，则还需撤垫H-；如果H，则还需加垫-H;l 结论：前端撤垫量T1= (H-)/2，后端垫片变化量T2=X-（H-）/2；（H）前端加垫量T1=(-H)/2，后端加垫T2= X +(-H)/2；（H）4.4 A机端面低，联轴器端面下张口调整原则：撤后垫，整体调整l 消除端面偏差，后端需撤垫量X/X=D/L2 X=*L2/Dl 前端撤垫X后，联轴器端面抬高YX/Y=L2/L1 Y=X*L1/L2l 初始状态下，A机端面低，后端加垫X后，端面低H=-Y =- X*L1/L2l 安装标准要求B机比A机高=2（d -w）如果H，则还需撤垫H-；如果H，则还需加垫-H;l 结论：前端撤垫量T1=( H-)/2，后端撤垫T2=X+（H-）/2；（H）前端加垫量T1=(-H)/2，后端垫片变化量T2= (-H)/2- X；（H）4.5 调整说明（1）由于径向打表是对联轴器端面偏差的测量，故加/撤垫片调整后，联轴器端面的相对位置有可能朝反方向变化，即端面的相对位置并不代表轴线的实际相对位置；只有当端面偏差较小时，二者之间才有粗略的对应关系；（2）上述中的“垫片变化量”为消除端面偏差X与整体调整|H-|的垫片厚度相对量，按照公式的代数计算，正号为加垫，负号为撤垫；（3）端面偏差调整时，应以前地脚为支点调整，尽量不要以后地脚为支点调整前端，原因分析见“轴系杠杆对对中偏差的放大作用”。5、找正操作中应注意的问题由于仪器的安装手法、测量过程中的松动、环境温度影响等，有可能得到假测量数据及边缘数据。可通过以下方法加以识别和处理：（1）百分表安装完成并调零后，轻敲表盘并拨动指针，观察指针在外界振动及拨动撤消后是否归零，如有偏离检查固定是否牢固；（2）盘动联轴器一周，观察指针是否归零，如不归零重新安装百分表；（3）测量结束后，计算0与180、90与270数据的代数和是否相等，如不相等重新安装百分表；（4）对于壁厚较小的联轴器，环境温度的变化会对其线性膨胀产生影响，对中测量结果也会因此而改变。故对中调整与测量应在温度变化较小的时间段内进行，并尽可能在某个固定时间点记录测量结果。（5）如果机组的初始径向（水平、垂直）偏差较大，那么测量数据就会失真（圆周相对高点的偏移）。此时，应先调整径向偏差至较小的范围（即粗调），进而按照前述过程找正。（6）由于加工误差、基础偏差等原因，某些设备的找正结果可能会出现边缘值，即径向、端面偏差的上下极限值；一方面由于垫片规格的问题不易调整，另一方面若将一项（如径向偏差）调整在基本值附近时，另一项（端面偏差）可能就会有较大的偏离；此时，应优先保证端面偏差，而将径向偏差控制在极限范围内；6、轴系杠杆对对中偏差的放大作用根据相识三角形及杠杆原理，可通过在设备的前后地脚加/撤垫片来调整联轴器的端面偏差。从理论上来说，可有以下两种方法：假设A机端面圆周低、下开口，即：（1） 若采用抬高前地脚、整体调整的方案，为消除端面偏差，前端应加垫量X，整个轴将以后地脚为支点旋转：前端应加垫量X：/X=D/L2 X=*L2/D联轴器前端面会随之抬高Y：X/Y=L2/L1+L2 Y=X（L1+L2）/L2 = X（L1/ L2）+1/ -（a）（2） 若采用降低前地脚、整体调整的方案，为消除端面偏差，后端应撤垫量X，整个轴将以前地脚为支点旋转：后端应撤垫量X：/X=D/L2 X=*L2/D联轴器前端面会随之抬高Y：X/Y=L2/L1 Y=X*L1/L2-（b）比较式（a）、（b），第一种调整方案的