安裝工程同軸度調(diào)整存在問題分析

張瑜

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，本文對其定義、分類和方法進(jìn)行了探討，歸納出同軸度的常用檢測方法，并對聯(lián)軸器校正同軸度時其偏差和軸承調(diào)整量的計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：建筑安裝工程；同軸度；聯(lián)軸器；承調(diào)整

1、同軸度定義及與同心度的區(qū)別

同軸度是指被測軸線相對于基準(zhǔn)軸線同軸的程度，其誤差值是以與基準(zhǔn)軸線同軸的軸線為定位基準(zhǔn)軸線，作包容被測實(shí)際軸線且直徑為最小的圓柱體的直徑d，如圖1所示。

圖1同軸度誤差

同軸度與同心度是有區(qū)別的，同心度是指線與線、面與面之間的關(guān)系，沒有軸向關(guān)系；同軸度是指體與體之間的關(guān)系。同心的，不一定同軸；同軸的必定是同心。

同軸度誤差是反映在橫截面上的圓心的不同心，我們要控制的是軸心，而不是圓心點(diǎn)的偏移。這是同軸度與同心度的區(qū)別。

2、同軸度的分類

同軸度歸納起來大致有這么幾種類型：

2.1孔與孔間同軸度

如壓縮機(jī)氣缸與滑道間的同軸度、管道設(shè)備、筒體設(shè)備、塔類設(shè)備、窯爐設(shè)備、煙囪等的同軸度。

2.2孔與軸間同軸度

如發(fā)電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子、汽輪機(jī)汽缸隔板套與轉(zhuǎn)子、壓縮機(jī)氣缸與活塞等的同軸度。

2.3軸與軸間同軸度

主要是機(jī)械設(shè)備的從動軸與主動軸聯(lián)接時的同軸度，如汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、壓縮機(jī)曲軸與電動機(jī)軸等的同軸度。

3、同軸度測量方法探討

3.1不同類型的同軸度測量方法

3.1.1孔與孔間同軸度測量

1）拉鋼絲法這是一種比較古老的傳統(tǒng)測量方法，在水平方向測量精度高，可以達(dá)到0.02mm，但在鉛垂方向，由于鋼絲撓度的原因，測量精度較低。該方法不需要專用測量儀器，通用性強(qiáng)，成本低，因此施工現(xiàn)場應(yīng)用比較廣泛。

拉鋼絲測量同軸度的布置圖如圖2所示，為了提高測量精度，一般采用導(dǎo)電法，在鋼絲與支架間安放絕緣滑輪。導(dǎo)電測量可以是光訊號、聲訊號、萬用電表指示等多種方法，其中萬用電表指示比較靈敏，聲訊號次之，光訊號一般很少用。

圖2拉鋼絲測兩孔的同軸度

鋼絲；2-滑輪和支架；3-重錘；4-電池；5-微安表；6-導(dǎo)線；7-內(nèi)徑千分尺；8-被測部件

測量時首先調(diào)整鋼絲，使其與基準(zhǔn)孔同軸，然后測量非基準(zhǔn)孔與鋼絲間的相對位置，并調(diào)整至與鋼絲同軸，這時兩孔即處于同軸狀態(tài)。為了判斷鋼絲與孔是否同軸，在每個被測部件的孔內(nèi)選定兩個測量斷面，在每個斷面用內(nèi)徑千分尺加導(dǎo)電法測量上、下、左、右四個點(diǎn)，讀取a、b、c、d四個讀數(shù)，如圖3、圖4所示。

圖3被測截面上鋼絲與孔的位置關(guān)系0—空的幾何中心01—鋼絲中心

圖4鋼絲撓度示意圖

式：?x

式中：fx－沿鋼絲長度上x處的撓度值（mm）；

X－測點(diǎn)距近端線架的距離（mm）；

L－鋼絲跨距（以線架中心記）（m）；

G－鋼絲的懸重或拉緊力（N）；

W－鋼絲單位長度的重量（g／m）。

當(dāng)跨度較小、精度要求較高且一端有懸重時，鋼絲直徑取0.2～0.5mm；當(dāng)跨度較大、精度要求較低或兩端用螺釘拉緊時，鋼絲直徑取0.5～1.0mm。

鋼絲懸重可用近似公式計(jì)算：

G=77.16d2=80d2

式中：d－鋼絲直徑（mm）。

如圖5所示，是用拉鋼絲法來校正壓縮機(jī)氣缸中心與中體滑道的同軸度實(shí)例。以機(jī)身為裝配基準(zhǔn)件，中體滑道C-C、D-D剖面處的圓心為基準(zhǔn)校正鋼絲，再逐段校正氣缸中心，即A-A、B-B剖面。對于每一剖面需測得四個讀數(shù)a、b、c、d（見D-D剖面）。校正時可在缸體與滑道結(jié)合端面內(nèi)外圓配合間隙范圍內(nèi)調(diào)整其裝配位置，也可以修刮或重新加工結(jié)合端面來調(diào)整同軸度。

圖5用鋼絲測量同軸度實(shí)例

2）光學(xué)儀法

光學(xué)儀法常用儀器有測微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡和激光準(zhǔn)直儀，附件有支架、光靶、定心器等。

目前國內(nèi)國外已生產(chǎn)出不同類型的同軸度測量專用儀器，圖6是用同軸度儀校正柴油機(jī)主軸的同軸度，這種儀器的出現(xiàn)取代了傳統(tǒng)的“拉鋼絲法”和“假軸法”，光學(xué)儀法的好處就是同軸度偏差測量和校正可以同時進(jìn)行，通常以光軸為基準(zhǔn)，用千斤頂和墊鐵來調(diào)整被測設(shè)備。

圖6同軸度儀校正柴油機(jī)主軸同軸度

3.1.2孔與軸

間同軸度測量孔與軸間的同軸度測量一般用于回轉(zhuǎn)式機(jī)械，如汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸隔板套、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子、壓縮機(jī)的活塞與氣缸等的同軸度。測量時可直接將轉(zhuǎn)子放在定子內(nèi)測量其四周的間隙值是否相等，或采用工藝軸支放在軸承座上測量，用工藝軸時要求其撓度與轉(zhuǎn)子相同。

圖7孔與軸間同軸度的測量

1） 工藝軸、百分表法

下圖7是用工藝軸、百分表來校正汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與隔板套間的同軸度。在轉(zhuǎn)子或工藝軸上裝設(shè)百分表架和百分表，轉(zhuǎn)子先以兩軸端汽封為基準(zhǔn)校正好位置，然后測量各級隔板，將百分表置于各內(nèi)孔處，按同一方向轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子或工藝軸，在每一測量面上測得的a、b、c值相等，當(dāng)工藝軸撓度與轉(zhuǎn)子撓度不一致時，c值應(yīng)按差值修正，墊片調(diào)整。

2）校正聯(lián)軸器同軸度時前后軸承調(diào)整量的計(jì)算聯(lián)軸器的徑向位移和軸向位移用“雙表法”和“三表法”測量完后，就可以根據(jù)偏移情況來進(jìn)行調(diào)整。在調(diào)整時，一般先調(diào)整軸向位移，使兩半聯(lián)軸器平行，然后調(diào)整徑向位移，使兩半聯(lián)軸器同軸。對于小型機(jī)組，可采用逐次接近的方法來進(jìn)行調(diào)整；對于大型機(jī)組，在調(diào)整時，可通過計(jì)算調(diào)整量來確定應(yīng)加或應(yīng)減墊片的厚度和左右的移動量。

下面以既不平行又不同軸的一種偏移情況為例來說明計(jì)算和調(diào)整的方法，設(shè)被調(diào)整軸由軸承1和2支承，兩軸承間距為L2，聯(lián)軸器至軸承1的距離為L1，聯(lián)軸器的計(jì)算直徑為D。現(xiàn)以垂直方向調(diào)整為例，若在垂直方向聯(lián)軸器上開口量為by，徑向偏差為ay，要使被調(diào)整軸調(diào)至正確位置，軸承1應(yīng)提高應(yīng)提高y1、軸承2應(yīng)提高y2。

3）聯(lián)軸器校正時應(yīng)注意的事項(xiàng)

聯(lián)軸器校正同軸度時最終要達(dá)到的理想狀態(tài)為兩半聯(lián)軸器的中心線對準(zhǔn)、兩半聯(lián)軸器的端面互相平行。考慮到機(jī)組由冷態(tài)向熱態(tài)過渡時的變形，在冷態(tài)找正時一般都留有一定偏移量，此時，聯(lián)軸器校正后會出現(xiàn)三種情況，多數(shù)情況下，聯(lián)軸器找正后，兩半聯(lián)軸器的端面平行配置，即b1=b3；對于每個轉(zhuǎn)子有兩個軸承的機(jī)組兩半聯(lián)軸器的端面有“上開口”，即b1＞b3；對于三支點(diǎn)轉(zhuǎn)子其中一個轉(zhuǎn)子只有一個軸承時，兩半聯(lián)軸器的端面有“下開口”即b1＜b3。另外，聯(lián)軸器校正時,如專用測量表架伸出較長，在測量及讀數(shù)時應(yīng)考慮工具撓度并加以修正；調(diào)整時偏差方向應(yīng)按技術(shù)要求確定；多軸系中，各旋轉(zhuǎn)件調(diào)整時應(yīng)注意其自重的影響，合理選擇軸承處的水平位置，以使軸系揚(yáng)度和軸承負(fù)荷分布較為均勻；校正好的聯(lián)軸器和軸系聯(lián)接后，熱態(tài)時旋轉(zhuǎn)件中心線在垂直平面內(nèi)為平滑曲線、在水平面內(nèi)的投影應(yīng)是直線。

4、結(jié)束語

綜上所述，本文對安裝工程同軸度測量中各類設(shè)備安裝存在問題進(jìn)行探討。