轉動設備聯軸器同軸度檢測與調整技術研究

摘要：聯軸器作為轉動設備傳動系統中的重要部件，其同軸度的調整對于設備的正常運行和性能發揮起著至關重要的作用，但在生產實際裝調中，大部分工作人員對聯軸器調整的原理和方法理解不夠透徹，另外該工作對工作經驗的依賴度非常高，在實際調整中工作效率低下，工作質量較低，文章介紹了轉動設備聯軸器同軸度調整的原理、方法以及在實際工程中的應用。通過對各種調整技術的分析和企業實際調整案例研究，總結闡述了在實際聯軸器同軸度調整過程中的各項經驗結論以及實踐應用，以確保聯軸器的同軸度達到允許的偏差范圍，以提高設備的運行穩定性和可靠性。文中還對未來聯軸器同軸度調整技術的發展趨勢進行了展望。

關鍵詞：聯軸器；同軸度；調整技術；測量方法；設備運行

Research on Coaxiality Detection and Adjustment Technology for"Rotating Equipment Couplings

Xu Dongliang

（Intelligent Manufacturing Department，Baotou Vocational amp; Technical College，Baotou，Inner Mongolia 014035）

Abstract：Coupling is an important component in the transmission system of rotating equipment，and the adjustment of the coaxiality of the coupling plays a crucial role in the normal operation and performance of the equipment.However，in actual production installation and adjustment，most workers do not have a thorough understanding of the principles and methods of adjusting the coupling.In addition，this work relies heavily on work experience，resulting in low work efficiency and low work quality in actual adjustment.This article introduces the principles，methods，and applications of coaxiality adjustment of rotating equipment couplings in practical engineering.Through the analysis of various adjustment techniques and practical case studies of enterprise，this article summarizes and elaborates on the various experience conclusions and practical applications in the actual process of adjusting the coaxiality of couplings，in order to ensure that the coaxiality of couplings reaches the allowable deviation range and improve the operational stability and reliability of equipment.The article also looks forward to the development trend of coaxiality adjustment technology for future couplings.

Key words：coupling;coaxiality;adjusting technology;measurement method;equipment operation

當前我國工業技術飛速發展，制造業不斷轉型升級，各種新技術、新工藝層出不窮，機械設備不斷向智能化、高端化、綠色化、無人化進行邁進，對基礎機械設備可靠性要求也不斷提升，而在實際的企業生產過程中，轉動設備由于聯軸器同軸度偏差過大產生額外的徑向力和彎矩，會引起一系列不良的后果，例如：電機異常振動、噪聲增大；軸承受力不均、溫升加劇、磨損加劇、壽命降低；軸上密封元件失效，甚至會導致聯軸節的損壞和疲勞斷裂等，嚴重影響設備的運行效率和可靠性，因此，準確而有效地調整聯軸器的同軸度是機械工程領域中一項關鍵的技術任務，對于提高設備的運行性能和可靠性具有重要意義。

1聯軸器同軸度調整的原理分析

一般情況之下，由于從動軸與后續連接設備均有精度關聯，所以常將泵或者減速機作為基準元件，而將電機作為最后的調整原件，一般情況下無論如何進行調整主從動聯軸節均會有相應的偏差，而這個偏差可以是水平面內的偏差（即水平傾斜），也可是垂直面內的偏差（即電機高低俯仰），而水平偏差我們可以通過移動電機進行調整，而垂直偏差我們必須通過調整電機的高低來調整，而調整高低必須要考慮墊片的厚度，所以我們重點來探討電動機高低的調整原理，可以將從動側聯軸節作為基準，根據偏差情況，基于平面幾何和空間幾何的知識，通過測量和計算軸的相對位置關系，確定調整量和方向。

例如圖1中電機整體偏低Δh，且電機上側張口δ，我們首先將電機整體增加Δh厚度的墊片后兩聯軸節的中心點便處于同一高度，簡單繪制輔助線后如圖2所示。

發現三角形△GHF、△CAD、△CBE相似，所以AD=（BC/GF）×HF；電機前地腳螺栓孔處A加墊厚度=△h+（AE/FH）×GH，電機后地腳螺栓孔處B加墊厚度=△h+（BC/GF）×HF，其中BC為電機后地腳到聯軸節端面的長度，AC為電機前地腳到聯軸節端面的長度，GF為聯軸節直徑，上述三個尺寸可以通過長直尺或者盒尺直接進行測量，本文重點講解軸向偏差HF和徑向偏差△h的測量調整方法。

2聯軸器同軸度的測量方法

2.1直尺塞規測量法

直尺塞規測量法方法簡單，易于操作，具體操作方式可以依據圖3、圖4測量聯軸節的端面偏差及高低差值，這種方法雖然簡單，但受操作手法影響較大，所以測量誤差大。一般用于轉速較低、精度要求不高的設備。

2.2激光測量法

利用激光干涉儀或激光對中儀（見圖5），將激光對中儀固定到聯軸器或者轉動軸上，調零后進行測定，對中儀解決了傳統測量中人為目視的測量誤差，測量精度高，且數據實時傳輸計算，調整效率極高，但由于測量必須使用專用設備，設備的造價及維護成本非常高，另外受環境燈光影響時可能出現精度偏差，一般用于精密、大型、稀有設備。

2.3打表測量法

使用百分表或千分表，分別在軸向和徑向測量軸的位移，一般有單表找正法、雙表找正法和三表找正法，單表找正法是利用百分表座和一塊百分表，交替地測量軸向和徑向的偏差值；雙表找正法是指用兩塊百分表，一塊百分表測量徑向，一塊百分表測量聯軸節的軸向，如圖6所示；

三表找正與兩表法找正不同的是，在測量一個位置上的徑向時，同時測量間隔180°的兩個位置上的軸向間隙，測量更為精準。百分表測量后通過前面所述計算原理便可以計算電機前后腳調整墊片的厚度。打表測量法方法簡便，精度較高、造價低廉，適用于一般精密設備，所以也是企業中實際應用最為廣泛的測量方法，本次研究主要采用打表測量法。

3聯軸器同軸度調整方法及注意事項

3.1同軸度的調整方法

3.1.1垂直平面偏差調整

在垂直平面內電機同軸度出現偏差，即電機高低張口存在偏差，電機的高低可以通過在電機的前后地腳螺栓處添加或減少墊片，并且通過前后腳墊片的厚度差可消除軸的張口偏差。

3.1.2水平面偏差調整

水平面內出現同軸度偏差，可以使用銅棒敲擊電機或者使用頂絲頂動電機，從而實現軸的水平面微調，從而消除水平方向的徑向和軸向偏差。

3.2調整過程中的注意事項

3.2.1測量精度的保證

選擇合適的測量工具和測量環境，盡量減少誤差，從而提高同軸度的測量調整精度。

3.2.2調整順序的合理性

遵循先粗調后精調的原則，逐步提高同軸度精度。

3.2.3考慮設備的熱膨脹

在調整過程中預留熱膨脹余量，即調整兩半聯軸節端面距離（根據聯軸節的尺寸及工況確定），以防止設備運行時因溫度變化導致同軸度偏差。

4企業實際案例分析及操作技術要點

4.1企業實際案例解決過程

現以某碳素廠各電機聯軸器同軸度測量調整為例，闡述打表測量法測量調整同軸度誤差的方法、步驟和過程中的關鍵要點。

聯軸器測量調整前，務必清理電機底部所有的墊片、雜物，并全部擦拭干凈，防止在測量過程中由于雜物導致的反復測量調整。

百分表架設時一般將表座吸附到從動側，百分表測量電機側偏差，一定要壓縮百分表讀數處于中間行程，并且務必用手輕微敲擊表架，確認是否牢靠，盤車轉動一圈，檢查讀數是否回歸原位，在實際的測量調整過程中，由于百分表要進行360°的回轉，且兩半聯軸節的的實際偏差較大，所以百分表表架松動、百分表卡死的情況時有發生，務必嚴格檢查，并且于每次測量得出數據后必須進行復測，檢查讀數的一致性。

測量時盡量保證兩聯軸節的同步轉動，防止由于聯軸節的表面尺寸誤差所造成的測量誤差。

正式測量前務必檢查電機基礎的平整度，使用刀口尺或刀口角尺將水平方向進行粗調基本靠齊，將百分表打到水平位置，邊看表邊挨個緊固每一條螺栓，如表變動幅度較大，證明存在虛腳，需增加銅皮再進行緊固，直到所有螺栓緊固后水平方向沒有較大偏移為止。

找正過程中每次緊固時，所有螺栓務必按照正常生產時的螺栓緊固力度進行，否則所有讀數均為虛數，將嚴重影響找正進度。

務必確保銅皮的寬度，保證電機與銅皮的接觸面積，電動機地腳墊片應盡量減少，薄墊應合為厚墊，每個地腳的總數不超過四片，其中0.50mm以下的墊片不超過三片。

水平調整時嚴禁使用大錘猛擊電動機地腳部位，大型電機找正如確需用大錘對電動機微調時，必須用紫銅棒墊打，且用力不可過猛，防止發生設備損壞。

將百分表打到垂直方向，邊看表邊緊固地腳螺栓，根據垂直方向偏差情況決定螺栓的緊固順序，另外除觀察垂直方向數據，也可增加一塊百分表觀察水平數據，如有跑偏情況，應及時查明原因進行處理。

最終通過反復調整，將誤差限制在允許的范圍內，見表1、表2。

4.2聯軸器裝調技術要點

聯軸器同軸度的檢測和調整時，務必根據工況需要選擇合適的測量方法，盡量減少誤差，從而提高同軸度的測量調整精度。

聯軸器同軸度檢測調整前，清理準備工作必不可少，由于在企業實際生產現場工況較為復雜，部分電機基礎損壞，所以必須要認真進行清理，并且在實際測量調整前盡量消除電機基礎不平整的問題。

聯軸器同軸度的檢測至關重要，量具即是調整的眼睛，所以必須要保證百分表座的剛性，防止旋轉時表架變形，并且在每次測量完成后及時進行復檢，防止出現數據偏差，反復調整。

聯軸器同軸度調整過程中螺栓的緊固至關重要，無論是過程中的檢測，還是最終調整后的緊固，均需按照最終的擰緊力矩進行緊固，防止出現虛腳的問題，導致測量偏差較大，反復調整。

在進行最終緊固時，所有螺栓不可一次擰緊，由于電機自身的加工精度或者剛性不足，可能存在電機底板變形，所以一次緊固容易造成電機俯仰，從而影響最終的調整精度，務必根據百分表讀數進行對稱對角的緊固工作。

無論用何種方法求調整量，復查測量時仍可能產生一定的誤差。聯軸器找正與調整需要反復進行多次，工作人員務必要做到耐心、認真。

5聯軸器同軸度調整技術的發展趨勢

5.1更高的精度要求

隨著機械設備的高速化和精密化發展，對聯軸器同軸度調整精度的要求將不斷提高。

5.2智能化和自動化

借助更加先進的傳感器、控制技術和算法，實現調整過程的輕量化、智能化和自動化。

5.3狀態監測的結合

將同軸度調整與設備的狀態監測系統相結合，實現實時調整和劣化預警，以便于更好開展設備的預防性維修。

6結語

隨著工業技術的不斷發展，對轉動設備的可靠性要求不斷提升，聯軸器同軸度的要求也必將不斷提高，通過對企業中的實踐案例進行理論分析與實際驗證得出裝調過程中的技術要點，并提出今后的發展趨勢，以期對聯軸器同軸度的調整技術發展有所助力。

參考文獻：

［1］姜東，余翔.大型剛性聯軸器同軸度的調整研究［J］.機械制造與自動化，2016（5）：79-82.

［2］胡佳，聯軸器同軸度校正測量法研究［J］.山東煤炭科技，2017（4）：102-103.

［3］王宏偉，聯軸器的同軸度校正方法［J］.中州煤炭，2008（6）：28-35.

（責任編輯郭曉勇）

收稿日期：2024-09-23

作者簡介：徐棟梁（1992-），男，內蒙古巴彥淖爾人，工程師，研究方向為機電設備裝調與維修。