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金斗云测控厂家告诉您如何进行机械安装对中的计算

新闻中心/News

金斗云测控厂家告诉您如何进行机械安装对中的计算

2018/01/25
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 红外热像检测   |   激光轴对中   |   现场动平衡   |   振动分析仪   |   动平衡仪   |   激光对中仪   |  

  一、设备不对中状态与对中的分类

    

  1.设备的不对中状态

    

  相互关联的旋转机械的对中,是以一台设备转子的轴心线为基准,通过调整另一台设备的相对位置,使两台设备运行时轴线处于同一条直线。同轴度是用来描述设备两轴线相对位置的一组数据,由径向和轴向值组成。不对中的状态可分为平行不对中、角向不对中和平行角向综合不对中三种情况。设备对中按运行后的状态又分为冷对中和热对中。设备在冷态时处于对中状态,但在热态时,由于热膨胀的存在,却不一定在对中状态。因此,设备对中应以热态对中数据为准。要提高对中的质量不仅要缩短对中时间,而且要提高对中技术。实际工作中,维修人员凭个人经验,用加减底座垫片的方法进行设备对中操作,工作量大且不稳定,尤其是在设备精密对中或要求热对中时,必须采取理论计算来调整,才能有效准确地完成对中工作。

    

  2.对中准备

    

  设备对中前,要确认影响设备对中状态的管道和设备部件是否已连接到设备上,这些管道和设备部件是否存在应力,否则在外力下强制连接,会影响设备对中的结果。对中时,要确定以哪一个设备为基准,先调整基准设备,然后调整非基准设备,使之与基准设备同轴。一般,由于从动机(如离心泵、风机)与工艺管道连接,常常是调整主动机(如电机)位置来达到对中的目的。

    

  3.对中步骤

    

  设备对中包括同轴度的测量和设备位置的调整两个步骤,对中的过程即是不断重复这两个步骤,直到测量的数据符合对中标准的要求。通常的做法是用双百分表测量对中数据,在两个等待对中的轴端,架装找正支架和两块表,一块轴向表,一块径向表(如果轴向有窜动量,可再加一块测量轴向偏差的表,轴向的两块表,必须对称地装在同一个旋转半径圆周上)。测量时用两个表,同时转动两轴来测量径向和轴向值(或制作专用卡具测量)。如测量联轴器时,两联轴器向同一方向步进旋转,分别测量1点(0°位置,即上垂直位置),2点(90°位置),3点(180°位置,即下垂直位置),4点(270°位置)的径向和轴向值,记为((a1、s1)、(a2、s2)、(a2、s3)、(a4、s4)。在测量时要注意数据的“+”、“-”值,即这8个数据都是代数值。当两联轴器旋转一周并重新回到1点位置时,此时表就应回到(a1、s1)的数值,倘若不回到原数值,可能是表松动或卡具安装不固定,必须调整,直到测量的数值正确为止。最后所测的数值,应符合a1+a3= a2+a4;s1+s3= s2+s4的条件。

    

  如果测量结果符合条件,说明测量过程和结果正确。对中的径向和轴向值测量完毕后,可以根据对中偏移情况进行调整。其实,对中的主要工作是加减支座的垫片,只要上下的对中数据控制在要求的范围之内,左右的偏差可很容易地调整好。因此,对中的计算关注的是上下的对中数据。由于测量初始值a1、s1可以任意确定,所以一个实际对中状态,就有无穷个测量数据,所测的数据本身没有意义,只有数据相对值才有意义,│s3-s1│、│a3-a1│的值才能真正反映对中的真实状况。实际操作中,习惯将a1、s1的数值调为零。因此,一般情况下,对中的任务就是将a3、s3的数据调整到位。所以说对中的工作主要是指上下的径向值和轴向值的调整,左右的调整可参考上下对中的方法。

    

  二、对中计算

    

  对中时一般采取的原则是:先对轴向,后对径向;先调上下,后调左右。各种教科书上关于对中的计算方法很多,但是分析计算较为复杂,不利于维修工掌握和学习。下面的方法,可以准确快捷地进行对中的计算和操作。

    

  按一般工况下的设备对中状态进行公式的推导,以既不平行,又不同心的偏移情况进行对中计算,并假设:以从动机为基准测主动机侧的径向、轴向值,测量结果:s3-s1>0,a3-a1>0,则对中偏移情况如图1所示。

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  根据三角关系得出:若要两轴对中,主动机支座1须加占:厚的垫片,支座2须加52厚的垫片。其中,D为联轴器的计算直径,L为主动机两支座之间距离,l为主动机支座1到半联轴器之间距离,可得公式(1)和(2):

 

 

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  公式(1),(2)的意义为:可以从设备的任何一种对中状态(a1、s1),(a3、s3),通过在主动机支座1加δ1厚的垫片,支座2加δ2厚的垫片后,设备即可达到冷态零对零的对中状态。

 

  在使用上述公式时应注意:当用百分表测联轴器表面时,计算直径D即为联轴器的外径。当用卡具测量对中数据时,则以卡具的最大外径作为计算直径。同时,公式中δ1、δ2都是代数值。若δ>0,则表示支座下加δ厚的垫片;若δ<0,则表示支座下减δ厚的垫片。当设备支座按δ1、δ2调整后,在理论上对中数据可达到零对零,即:s3=s1,a3=a1。然后对联轴器水平方向进行调整,可用锤击或千斤顶来调整。

    

  设备运行时如果有较大的热膨胀量时,就必须确定设备的热对中数据。设备对中过程都是在冷态进行的,而绝大多数设备运行时都有一定的温升,温升导致了支撑部位膨胀以及结构变形。只有准确地确定热影响的膨胀量,才能确定热对中的数据(冷态对中时的补偿量)。确定设备在热态时的膨胀量,常常采取停机后检测的方法,因为这个时候机器还没有完全冷下来,可以测量出支座的相对变化量。

    

  公式(1),(2)可以解决一般情况下的对中计算。在考虑设备有热位移的情况下,应确认各部位的热膨胀量后,再计算出冷态时应该调整的数值,从而保证热运行后对中良好,由公式(1),(2)可以推出: 

 

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  公式(3),(4)的意义为:通过测量或已知支座1、2热运行后的热位移值(δ1、δ2),可以计算出,保证在热态时设备对中的情况下,必须在冷态下要对出的数据(a1、s1),(a3、s3)。

    

  计算出冷态的热对中数据后,才能从一般状态(a1′ 、a3′),(s1′ 、s3′)快速准确地加减垫片δ1、δ2,对出设备热对中时的冷态数据(a1、a3)、(s1、s3),同理可以推导出: 


 

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  公式(5)、(6)的意义是:在对中状态(a1′ 、a3′),(s1′、s3′)下,支座1加δ1垫片,支座2加δ2垫片,则对中状态变成(a1、a3)、(s1、s3)。也可理解为:在知道目前对中状态后,加减δ1、δ2即可达到所希望的对中状态。此公式为对中的通用公式,公式(1),(2)只不过是其特殊情况下的表述。从另一个角度来看,公式(5),(6)也可以这样应用,即通过冷态和热态的测量数据,计算出设备在热态下的热膨胀量。

    

  例:睛纶厂有台进口氮气循环风机,用汽轮机驱动。经资料查证提示,该设备从冷态到热态运行时,风机出口端支座,热运行时相对抬高约0.06mm。已知:L=940mm,l=360mm,D=300mm。以透平侧为基准测风机侧,a1′=0,a3′=0.38mm ,s1′=0,s3′=-0.08mm。由这些条件可知δ1 =0.06mm ,δ2=0,为了测量方便设定a1=0、s1=0。因此,透平风机的冷态对中数据应为: 


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  通过计算可知,只要将设备的冷态对中数据调整为a1=0,s1=0,a3=0.17mm,s3=-0.02mm,该透平风机在热态时,即可达到对中的状态。将数据代入公式(5),(6)得:δ1=0.04mm,δ2=-0.15mm,即支座1约加0.04mm厚垫片,支座2减0.15mm厚垫片即可达到对中状态。在实际对中操作中,应考虑设备重量和垫片厚度,垫片以不超过3~5片为宜。