王德歆
(大慶石化公司熱電廠,黑龍江 大慶 163000)
工業生產中電機是通過聯軸器與從動軸進行連接,當電機軸與從動軸中心線處于同一直線時,電動機機組才能夠平穩運行,因此,電機安裝時聯軸器的對中找正至關重要,但絕對的對中是無法實現的,電機軸與從動軸的中心偏差滿足一定要求即可,偏差包括徑向偏差和軸向傾斜,如圖1所示。
圖1 電機機組兩軸的偏移情況
為了使偏差能夠達到要求,先將從動軸中心線調平并固定,然后進行聯軸器的找正,以聯軸器中心線位置做參照調整電機軸的中心,使電機軸與聯軸器能夠對中,聯軸器的找正方法有很多,如直線尺配合塞尺法、激光對準儀、百分表對中法等,其中百分表對中法簡單易行,成本低廉,在機電安裝中的應用比較廣泛。
本文從實踐出發,通過具體例子詳細闡述應用百分表對中法進行聯軸器找正的方法。
首先檢測電機軸的中心位置偏差,將2塊百分表用磁力表座固定在水平工作臺上,其中一塊百分表的觸頭垂直指向聯軸器端面靠外側的位置,另一塊百分表的觸頭垂直指向聯軸器外圓遠離電機一側的位置,同時測量聯軸器,軸向與徑向跳動量。
如圖2將聯軸器按圓周分為0°、90°、180°、270°4個位置,分別將4個位置的軸向跳動量與徑向跳動量標記為a1、s1,a2、s2,a3、s3,a4、s4。盤動聯軸器,每轉動90°記錄相應位置的軸向與徑向跳動量,轉動一周后與起始位置重合時,分表所顯示的讀數應與起始數據相一致,否則應檢查聯軸器是否安裝牢固。經多次測量后,假如軸向與徑向跳動量達到要求,那么此臺電動機合格,反之,則需要返廠維修。所測量的數據還要符合公式a1+a3=a2+a4;s1+s3=s2+s4。
圖2 兩百分表法的測量位置和數據
電動機聯軸器測量合格后,進入電動機機組聯接環節。一般情況下根據從動軸聯軸器來調整電動機的位置,有時也以電動機聯軸器做基準,調整從動軸位置,本文以從動軸作基準,提出使用4塊百分表進行從動軸位置的測量,調整電動機位置,進行聯軸器的對中找正。
如圖3所示,使用上下兩組百分表同時測量,實現聯軸器的找正,2組百分表通過磁力表座固定在從動軸上,以從動軸做基準,進行電擊軸聯軸器的找正,百分表觸頭分上下對稱2組位置,分別指向電動機聯軸器的端面與外圓,測量聯軸器的軸向與徑向跳動量。
圖3 四個百分表測量法示意圖
如圖4所示,依然將聯軸器按圓周分為4個位置,通過上下2組百分表測出8組數據,首先測出從動軸聯軸器處于0°位置時的上下2個測點的軸向與徑向跳動量a1、s1和a2、s2,然后轉動電動機軸至180°位置,測出此時上下2個測點的軸向與徑向跳動量a3、s3和a4、s4。
圖4 聯軸器測量位置示意圖
接下來測出從動軸聯軸器處于90°位置時的上下2個測點的軸向與徑向跳動量a5、s5和a6、s6,然后轉動電動機軸至270°位置,測出此時上下2個測點的軸向與徑向跳動量a7、s7和a8、s8。
8組數據測量完成后,計算90°和270°位置時的左點和右點徑向跳動和軸向跳動的平均值,分別記為a上、a下、a左、a右和 s上、s下、s左、s右。
再根據上述結果求出電機軸中心線徑向偏差。當a上、a左為正偏差時,a下、a右就為負偏差,理論上來講,當電機軸與從動軸完全同心,并且聯軸器為理想圓柱面時,正偏差與負偏差的和為0,但現實中,由于制造誤差和實際位置誤差的存在,正偏差與負偏差的和不為0,這時需要計算相對方向上,徑向跳動量的平均值,計算方法如圖5所示。
圖5 軸中心線徑向偏差算法示意圖
這種方法的優點是適應性比較強,即使電動機未進行等高調整,也可以計算出準確的徑向偏差,測量所得的數據參見表1,表中的測量值采用陰影顯示,其他為計算值。
接下來根據4個測量位置的軸向跳動量,計算軸中心線的軸向偏差,因為測量過程中需要轉動電動機軸,因此聯軸器之間存在幾毫米間隙,計算軸向偏差時需要減去這幾毫米間隙。軸向偏差也是與相對方向的平均值的1/2,具體算法見圖6所示。
圖6 軸中心線軸向偏差算法示意圖
這種方法的優點是能夠準確計算出軸向偏差,只在測量過程中電動機軸發生軸向竄動,不影響計算結果,測量和計算結果見表1所示。
表1 軸中心線軸向間隙測量記錄表
當徑向偏差與軸向偏差全部計算完成后,根據計算結果分析偏差方向與大小,并以此為依據進行電動機位置的調整,粗調時,高度位置方向的調整采取增減電動機底座墊鐵的方法,水平位置方向的調整,采取平移電動機的方法。精調時,高度位置方向的調整采取轉動電動機底座精調螺栓的方法,水平位置方向的調整,采取轉動電動機水平頂碼的方法。聯軸器的對中找正,需反復測量和調整多次,才能最終達到精度要求。
本文提出一種簡單易行的電動機聯軸器對中找正方法,找正過程分2個步驟進行,第一步采用2塊百分表測量電動機中心偏差,第二步采用4塊百分表進行聯軸器的對中找正,并給出了軸向與徑向偏差計算公式,最后將測量和計算所得的數據填入記錄表。
聯軸器的找正是電動機安裝時的重要步驟,找正精度關系到電動機組能否安全穩定運行,在機電安裝工作中必須給予高度重視,本文所提出的方法簡單易行,找正精度高,工作環境要求低,適合大范圍推廣。