转动设备水平度的精确测量方法

陈静

【摘要】：本文论述了利用中垂线为基准进行转动设备水平度精确测量的方法，摆脱了传统的测量方法所依赖的“高精度水平仪”，打破了圆弧面造成的测量精度的限制，确保施工质量。

【关键词】：转动设备 水平度 精确测量

1.前言

在工程实际中，卷取机等转动设备的安装是施工重点和难点，这缘于转动设备的安装普遍具有很高的水平度要求。大部分转动设备的测量基准面是圆弧面，圆弧面使传统水平度测量方法中使用的关键工具“高精度水平仪”的使用受到了局限，水平仪所测量的数据也因基准面的“不确定”而大幅波动，这就对精确的测量水平度造成了很大的困难。转动设备水平度的测量精度，是保证转动设备安装质量的关键，所以转动设备水平度的精确测量方法，一直是设备安装的技术人员改进和研究的重点。本文论述的利用中垂线为基准进行转动设备水平度精确测量的方法，摆脱了传统的测量方法所依赖的“高精度水平仪”，打破了圆弧面造成的测量精度的限制，确保了施工质量。

2.水平度测量方法的原理

2.1.根据重力是竖直的物理学原理，工程中常用重锤来测量设备的垂直度。

2.2.已知重垂线是竖直的，那么与重垂线垂直的线就是水平的。

2.3.如图1示：已知线CD与线OE垂直，如果线段OC=OD，那么线段CE=DE。反之，已知线段OC=OD，如果线段CE=DE，那么，线CD与线OE垂直。

图1 图2

2.4.根据以上原理，当图2所示滚筒上的摇臂，能恰好碰触重垂线的上下两点时，滚筒就是水平的。

3.保证精确测量需要解决的问题

3.1.重垂线的竖直问题

在没有风力、磁力影响的情况下，重垂线是竖直的。在工程实际中，磁力影响是很容易消除的，但通常会有风力影响的存在。为了保证重垂线的竖直，在风力大时，需要搭设相对密闭的空间以消除风力的影响；在风力小时，只需要把重锤放置到盛油的小桶中，利用油的粘稠度来保证重锤的稳定。

3.2.摇臂与滚筒的结合问题

摇臂与滚筒的结合要采用螺栓扭紧的卡扣式结合方式（如图3），以保证摇臂与滚筒的结合牢固可靠；卡箍与滚筒之间放置多层棉纱等柔软物，防止卡箍划伤滚筒表面；摇臂要采用钢管等刚性强的材质，与卡箍的连接形式应采用焊接，以保证摇臂的刚度，从而达到整个系统的整体性。

图3 图4

3.3.内径千分尺与重垂线的碰触问题

这是个实际操作中发现的问题，由于虚光的存在，不同的人、不同的角度观察到的千分尺与重垂线是否接触的结果是不一样的。也就是说实际操作中无法判断千分尺与重垂线是否接触。为了解决这个问题，特别引入了光这个元素（如图4）。当内径千分尺接触到重垂线时，灯就会亮起，可以保证接触的准确、可靠；也可以选用声音的方式确定，将图4中的灯泡，换成蜂鸣器，当内径千分尺接触到重锤线时，蜂鸣器就会发出声音，可以通过反复调节内径千分尺，来获得精确的读数。

3.4.水平度的读数问题

没有了水平仪，不能直观的读出水平度的具体数值，但我们可以根据内径千分尺上、下两次碰触重垂线的读数差，通过简单的数学计算得出滚筒的水平度读数。用内径千分尺碰触重垂线时，需要反复多次开启、闭合回路操作，以达到最理想的碰触效果，同时可以保证水平度读数的精确。根据测量的水平度，调整设备框架垫铁，最终达到转动设备水平度要求。

4.结语

利用重垂线测量转动设备水平度的测量方法，简单、实用，可以应用到绝大多数转动设备的安装过程中。它有效的避免了传统转动设备水平度测量中大量的人为误差的产生。通过改变摇臂的长度，可以得到足够精确的水平度，在节省了高精度设备使用的同时，提高了水平度的测量精度，保证了转动设备的安装质量。