機械聯軸器對中測量方法
2023-04-30 23:23:11
專利名稱：機械聯軸器對中測量方法
這種機械聯軸器中心差的測量方法，特別適用於大型機械聯軸器徑向位移和兩軸線傾斜的測量。一般機械設備都是通過聯軸器由原動機驅動的，機械安裝過程中聯軸器對中是關鍵工序之一，因為機械運轉要求原動機和被動機兩軸心應該是一條平滑的延長線。聯軸器對中(亦稱定心或找中心)精度直接關係到機械運行的好壞。機械設備安裝工程施工及驗收規範對聯軸器對中精度都有較嚴格的要求，例如剛性聯軸器，兩軸心徑向中心差不得大於0.02-0.03mm。
設備聯軸器對中都採用規範規定的通用測量方法，如冶金機械設備安裝工程施工及驗收規範通用規定(YBJ201-83)中規定的測量方法，隨著科學進步，機械設備向高速發展，就要求安裝更精密，一些大型精密機械的聯軸器對中，用通用的測量方法已不能滿足要求。因為一些大型機械由於結構構造上的要求，原動機和被動機不能直接用一個聯軸器連接，要有中間軸，用常規方法找大型聯軸器的中心時，是將中間軸或找中心工具一端固定後，用另一端測量。但中間軸或工具長度超過500mm時，其懸臂撓度就能影響而造成誤差，很難測到真實的中心徑向高低差值，進而使兩軸線不能對中。有些機械設備因工作溫度造成熱膨脹不一樣，而要求兩機中心高度冷態要有預留值，對這種情況，徑向高低的測量誤差就顯得更重要了，這就要求消除工具撓度對測量結果的影響。本發明的目的就是提供一種消除測量工具撓度影響的測量方法。
聯軸器對中時，也是在找中心工具上用塞尺(或百分表)兩軸同時轉動定位，按0°、90°、180°、270°測量。本發明與通用測量方法的不同，在於要求對兩端的聯軸器分別進行兩次測量。首先將找中心工具固定在被動機(如風機)的聯軸器上，測原動機(如電機)的聯軸器，得出第一組數值;再將找中心工具固定在原動機(如電機)的聯軸器上，測被動機(如風機)的聯軸器，得到第二組數值。即兩端分別固定，分別把測得的兩組數值進行比較，得到真實數值。
規範中規定，聯軸器兩軸心徑向位移計算公式為ax＝ (a2-a4)/2 ，ay＝ (a1-a3)/2 ，本發明由於測量兩次，則計算方法為
ax＝( (a2-a4)/2 + (A4-A2)/2 )÷2ay＝( (a1-a3)/2 + (A3-A1)/2 )÷2式中ax表示水平方向的徑向位移，ay表示垂直方向的徑向位移。
a1，a3，A1，A3為第一組和第二組在0°、180°(即垂直方向)測量的數據;a2，a4，A2，A4為第一組和第二組在90°、270°(即水平方向)測得的數據。其中主要的是計算垂直方向(或高低)徑向位移。
也就是說，本發明的徑向位移計算方法是對相應兩次測得的徑向位移數值求平均值。由於撓度主要對徑向位移，尤其對垂直徑向發生影響，其他數據仍按規範的規定計算。
為了說明本發明的測量方法和數據處理方法能消除找中心工具撓度的影響，現證明如下設O為設備A的聯軸器中心O′為設備B的聯軸器中心，且高於O軸。
兩軸垂直方向的徑向高低差為OO′，找中心工具撓度為x當工具固定在設備A的聯軸器上測B時，得出的O′A為OO′和撓度x之和。當工具固定在設備B的聯軸器上測量A時，測出的OB為OO′與x之差。
即O′A＝OO′+x OB＝OO′-x
兩式相加，則O′A+OB＝OO′+x+OO′-x＝2OO′所以，用兩端測得的差值之和除以2，就可得到兩軸心的真實徑向高低差。
另外，為了求出找中心工具的撓度，我們可將上述兩式相減，所得數據就是工具撓度的二倍。這樣，把兩端測得的差值之差除以2，就可求得找中心工具的撓度。
實施例現以一臺7000m3/min風機安裝時實測數據為例，加以說明。這颱風機是軸流靜葉可調式，重160t，用36140kw兩極同步電機驅動，中間軸長度1200mm，剛性聯軸器，廠家根據設備結構和生產工藝特點規定風機和電機兩軸中心要求徑向電機比風機高0.22±0.05mm;徑向電機偏右0.03±0.05mm(從電機看風機);軸向偏差0-0.01/100。
為了減小撓度影響，找中心工具儘量加大斷面剛度，我們用的工具是Φ133×4鋼管做成的，長1200mm，周圍每隔120°焊了加強筋板。用這個工具測得的聯軸器對中數據計算垂直方向的徑向差。按常規方法計算，用第一次測得數據算得徑向垂直位移為0.255mm，此值即為最終值。而第二次測量結果為0.175mm，亦可為最終值。兩個數值相差很多，很難說明哪組測量正確。這就是工具撓度影響的，這兩個數值都是不真實的。
按本發明方法計算，實際電機軸心比風機軸心高，其數值是
(0.255+0.175)/2 ＝0.215mm聯軸器找中心工具的撓度是 (0.255-0.175)/2 ＝0.04mm可以看出，0.215mm中消除了工具撓度值的影響，顯然更準確的反映了兩軸中心徑向差值。其他一些與工具撓度影響不大的數值，都不屬於我們討論範圍，故而從略。
為了進一步說明本方法的可靠性，現從理論上計算找中心工具的撓度。按均布負荷(工具自重)懸臂，其撓度f1= (q L4)/(8EJ) ，和端部集中負荷(測量板重)的懸臂，其撓度f2= (P L3)/(3EJ) ，這兩部分計算找中心工具自重(管和加固板)為25.9Kg綜合斷面軸慣性矩J＝12377031mm4工具端部測量板重量為4.9Kg，彈性模量E＝2×104Kg/mm2求得工具撓度＝f1+f2＝0.0226+0.0114＝0.034mm。
和按實際測量計算得出的工具撓度數值0.04mm相近，證實了我們方法正確。
實際效果(1)用這種方法量出的兩軸心徑向高低差數值符合客觀實際，在操作過程中避免了錯覺誤差，具體對中調整時能做到又快又準確，節省了大量時間。
(2)這種方法測量的兩軸心徑向高低差數值是真實的，達到了要求數值，符合設備運行中具體變化情況。我們安裝的7000m3/min風機早已正式投入生產，實踐證明，機組運行良好穩定。
權利要求
1.一種機械設備聯軸器中心差測量方法，特別適用於大型機械設備聯軸器中心差的測量，用塞尺(或百分表)進行，其特徵在於對兩端的聯軸器分別進行兩次測量，求得真實徑向位移值，是兩次測得的徑向位移的平均值。
2.按照權利要求1所述的機械設備聯軸器中心差測量方法，其特徵在於還能得到測量工具的撓度是兩次測得的徑向位移之差的二分之一。
全文摘要
一種大型機械設備聯軸器中心差的測量方法，其特點是進行兩組測量。此發明的測量和數據處理方法可消除工具撓度的影響，測出的中心差是真實的數據。
文檔編號G01B5/25GK1080717SQ9210481
公開日1994年1月12日 申請日期1992年6月29日 優先權日1992年6月29日
發明者李少南, 張甲安 申請人:首鋼總公司