机组的找正程序分为初找正、精找正和终找正三个阶段。联轴器的安装主要是精确的找正对中,保证两轴同轴度在标准以内,否则将会使机组引起很大振动,使零、部件磨损,严重时会影响轴、轴承和其他零、部件的正常运转。因此,联轴器的同轴度调整是设备安装中的一个关键环节。
机组找正的打表测量方法:
1. 单表法:单表法是通过找正架用一块百分表固定于其中一端半联轴器上,径向测量另一半联轴器的同轴度。如图1所示,仅用a百分表进行测量,b、c百分表不安装。该方法适用于两半联轴器距离较大的两轴找正。
图1
2. 两表法:两表法是利用两块百分表固定于一个半联轴器上,测量另一半联轴器的径向位移和端面平行度。在图1中仅安装有a和b两块百分表进行测量,同时,在测量时还必须使轴不发生轴向窜动。但由于控制窜动比较麻烦,又容易造成误差,所以一般用在滚动轴承机器的找正或者找正精度要求较低的机器安装上。 3. 三表法:三表法是利用三块百分表固定于一端联轴器上,测量另
一半联轴器的径向位移和端面平行度,如图1用a、b、c三块百分表的测量方法。其中a表数值表示径向位移;b、c两块表值的平均值表示端面平行度。三表法最适用于短距离的联轴器,也适用于较长距离的联轴器。三表法是最常用的测量方法。 实例:如图1进行打表,记录及计算如下:
1) 记录方法:将a、b、c三个百分表对零(也可以不对零,将原
值记录下来)。如a1=0 b1=0 c1=+10 2) 每转90°,又测得:a2=+15 b2=+5 c2=+13
a3=+16 b3=-4 c3=-2
a4=+9 b4=+3 c4=+7
画记录图
径向端面
上-下 0-16
3) 误差计算:径向误差(垂直方向)RV= = =-8
2
2
即左轴比右轴偏上0.08mm。
左-右 9-15
径向误差(水平方向)RH= = =-3 2 2
即左轴比右轴偏左0.03mm。
端面平行度误差(垂直方向)PV=上-下=(-1)-(+3)=-4 即两半联轴器端面上开口0.04mm。
端面平行度误差(水平方向)PH=左-右=(+8)-(+6)=+2
即两半联轴器端面右开口0.02mm。
以上三种方法的共同点都是每转测量记录一次数值,同时为了提高找正准确度,都要求两轴同步转动。
施工实际上经常会遇到联轴器出现下图所示情况。它既有径向位移,又有角位移。
图2
安装时,应先将两半联轴器分别安装在所要连接的两轴上,然后将主机找正。并在主机联轴器处将主轴中心线找平,以主机为基准,移动连接轴,向主机轴对中,进行联轴器找正。
联轴器初步找正:在初找时两轴不必转动,以角尺的一边紧靠在联轴器外圆表面上,按上、下、左、右的次序进行检查,直至两外圆表面齐平为止。联轴器外圆表面齐平,只表示联轴器外圆轴线同心,并不说明所连的两轴同心。为了消除误差的存在,联轴器在初找后还要进行精找。
有轴向窜动时联轴器的精确找正:两轴有轴向窜动时,用三表法进行测量。
找正实例:见图3,连接轴的支点1和2的距离为L=3000mm,支脚1到联轴器测量平面之间距离为500mm,联轴器直径D=400mm。找正时所测得的径向间隙和轴向间隙如图中所示。试计算出支脚1和支脚2底部应加或减的垫片厚度。
a1=0.04b1=0.10a3=0.00b3=0.26a4=0.48b4=0.26λχуea2=0.44b2=0.42
图3
从图中可看出,联轴器在垂直方向上的两个位置轴向间隙b1<b2,径向间隙a1<a2,由此可说明两半联轴器既不平行,也不同心,它的实际偏差见图3右简图所示。 一、根据三角形相似原理调整方法:
1)调整两联轴器平行。由于b1<b2,故λ1= b2- b1=0.42mm-0.1mm=0.32mm。所以为了要使两半联轴器平行,要从主动机的支脚2下减去厚度为χ(mm)的垫片。χ值按图中阴影部分两三角形相似的原理,用下式计算:
χ=(λ1/D)*L=(0.32mm/400)*3000mm=2.4mm
但是主动机轴上的半联轴器中心却被抬高了у(mm),у值可按下式求出:
у=χ*l/L=2.4mm*500/3000=0.4mm
2)调整两联轴器同心。由于a1<a2,故原有的径向位移为: e=(a2- a1)/2=(0.44-0.04)/2=0.2mm
所以要使两联轴器同心,必须使支脚1和2同时减去厚度为(у+ e)=0.4+0.2=0.6mm垫片。
由此可见,为了使两联轴器既平行又同心,则要在支脚1底下减去厚度为у+e=0.6mm垫片,在支脚2底下减去厚度为(χ+у+e)=2.4+0.4+0.2=3mm的垫片。 二、简化计算公式:
y1=(a1-a2)/2+ (2l1/d)*(b1-b2)/2 l1为联轴器到支脚1的距离 y2=(a1-a2)/2+(2l2/d)*(b1-b2)/2 l2为联轴器到支脚2的距离 上例计算如下:
y1=(0.04-0.44)/2+(2*500/400)*(0.10-0.42)/2=-0.6mm y2=(0.04-0.44)/2+(2*3500/400)*(0.10-0.42)/2=-3mm 故应在支脚1底下减去0.6mm、支脚2底下减去3mm垫片。 垂直方向调整完后,以同样的方法比较a3和a4,b3和b4的差值确定调整方向,用调整调节螺丝或大锤打击的方法来调整水平方向的偏移。
单表找中法
是近年来国外应用日益广泛的一种联轴器找正方法。这种方法只测定联轴器轮毂外圆的径向读数,不测量端面的轴向读数,测量操作时仅用一个百分表,故称单表法。其安装,测量示意图如图
此种方法用一块百分表就能判断两轴的相对位置并可计算出轴向和径向的偏差值。也可以根据百分表上的读数用图解法求得调整量。用此方法测量时,需要特制一个找正用表架,其尺寸,结构由两半联轴器间的轴向距离及轮毂尺寸大小而定。表架自身质量要小,并有足够的刚度。表架及百分表均要求固紧,不允许有松动现象。图8便是两轴端距离较大时找正用表架的结构示意图。
单表测量的操作方法是,在两个半联轴器的轮毂外圆面上各作相隔90°的四等分标志点1a,2a,3a,4a与1b,2b,3b,4b。先在“B”联轴器上架设百分表,使百分表的触头接触在“A”联轴器的外圆面上的1a点处,然后将表盘对到“0”位,按轴运转方向盘动“B”联轴器,分别测得“A”联轴器上的1a,2a,3a,4a的读数(其中1a=0),为准确可靠可复测几次。为了避免“A”联轴器外圆面与轴不同心给测量带来误差,可同时盘动“B”与“A”联轴器。然后再将百分表架设在“A”联轴器上,以同样方法测得“B”联轴器上1b,2b,3b,4b的读数(其中1b=0)。
测出偏差值后,利用上图所示的偏差分析示意图分析方法,可得出“A”与“B”两半联轴器在垂直方向和水平方向两轴空间相对位置的各种情况,如表2,表3所示。 表2 垂直方向两轴相对位置分析
表3 水平方向两轴相对位置分析
图中假设“B”轴向上平移,使Ob’与Oa’相重合,此时3b=0,而3a的读数则变为3ac,由于3ac=3a+3b(代数和),这时Oa’与Oa’’的垂直距离也就是两轴在垂直方向的偏差值3ac/2 。因此,只要测得3a与3b的数值,可以求得3ac的数值(要注意读数的正负号)。 水平方向的偏差分析与垂直方向相同。 单表测量时计算调整量的方法
计算前,后两支点的调整量如下图所示。以“B”轴作基准轴,调整“A”轴时应先测定X,Y,Z之值(图(a)),若以δy与δz分别表示前后支点的调整量,从图(b)可推导出:
⊿Oa’Oa”G ∽ ⊿EO”F
由于 GO”=X FO”=Y GO’=3ac/2 (忽略Oa”Ob’) 所以 EF=Y/X×3ac/2
δy=EF+3b/2=Y/X×3ac/2+3b/2 --------(1-11) 同理可得
HI=Z/X×3ac/2
δz=HI+3b/2=Z/X×3ac/2+3b/2 ---------(1-12) 几点说明:
① δy及δz为正值,则要求增加垫片厚度;若为负值,则减少垫片厚度.
② 上式为垂直方向调整的计算.若水平方向计算调整量可用同样原理,只是调整量为支点的左右移动量,而不需增减垫片厚.
③ 上述方法是将两轴中心线调成一条直线(冷态联轴器对中),然后根据各转轴支点处的热膨胀量大小撤去相应厚度的垫片,以达到冷态找正的要求.为此,首先根据3a,3b及3ac的数值判断两轴之间的空间位置,再进行计算.调整工作必须分成两步走:先将两转轴中心线调成一条直线,再按热膨胀量大小在支点处撤去相应厚度的垫片。
单表测量法在实际操作中可以在两个半联轴器上同时装上百分表架和百分表,一个百分表指在“A”联轴器上,另一个百表指在“B”联轴器上,互相错开180°,两轴同步盘动360°,两个百分表同时记录读数。可以免去装拆卸百分表架的麻烦,减少发生误差的可能性,加快调整速度。
当水平面内两側读数都不是零时,为方便起见,可在两側读数中分别加上一个相等到的数(包括正或负),使其中一側变为零。这种数学变换对实际偏差没有影响。应该注意的是支脚螺栓孔和螺栓之间的空隙要满足在水平方向上的调整量,否则应调整基准轴,使其它轴的位置作相称应的调整。
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