动设备联轴器对中原理及调节方法

◇成都纺织高等专科学校机械工程学院 鲜 勇

动设备联轴器对中是设备安装过程中及其关键的一道工序，直接影响设备在运作过程中的寿命以及设备在运作过程中的噪声。本文介绍了联轴器的对中原理，分析了联轴器不对中在径向方向上和轴向方向上存在的各种情况，通过分析在轴向和径向方向上存在的偏差值计算出电机位置在水平方向上和垂直方向上的调整量，为动设备联轴器对中供了理论指导。

1 前言

目前在输油管道上运行的输油泵机组多数是大功率高转速的电动机带动输油泵工作，电机和输油泵之间使用联轴器联接传递扭矩，电机轴和从动设备轴对中的好坏直接影响到从动设备和电机的运行状态，例如对中不良会发生振动增大、噪音增加、轴瓦和机械密封损坏、机泵效率下降、能耗增加。良好的对中可以减少生产损失、延长设备的使用寿命、减缓轴承和密封的失效、降低设备的振动、减少联轴节的磨损、降低维修成本、减少耗电。

2 联轴器对中常用的测量方法

在安装传动设备过程中，先把动设备的水平度调节完以后，再进行联轴器的对中。通过测量联轴器在轴向方向上和径向方向上偏差，通过这种偏差去分析联轴器不对中的原因，然后调整电机中心位置，达到主动轴与从动轴既同心又平行。联轴器对中常用的测量方法如下所示。

（1）角尺及塞尺测量方法。操作简单，但精度不高，对中误差大，只适用于转速低，对中要求不高的动设备联轴器的对中安装测量，一般不大采用。

（2）中心卡机塞尺测量方法。操作简单且精度高，但对中用的中心卡没有统一规格，中心卡结构形式又有多种，需根据联轴器的结构尺寸由钳工自行制作适用的中心卡，故此方法的劳动效率低。

（3）百分表测量方法。是联轴器对中测量时常用的方法，它是把磁力表座装在作为基准的半联轴器上（通常是装在主机转轴上），用百分表测量联轴器的径向间隙和轴向间隙的偏差值。此方法使联轴器对中的测量精度大大提高，提高了动设备联轴器对中效率。

3 联轴器对中

在电动机与被驱动设备之间，其主动轴与从动轴必须精确对中。如果轴对中达不到精度要求，设备在运行过程中就会发生剧烈振动，轴承超载，轴承就会承受过大的应力，影响轴承寿命。联轴器的对中分为平行对中和角度对中，也就是径向对中和轴向对中。

（1）平行对中（径向对中）。平行对中的示意图如图1所示，把表架的磁力表座放在电机联轴器上，百分表测头放在从动设备联轴器另一端的圆柱形表面上，在测量时，同时转动电机联轴器和从动设备联轴器，根据所得的读数计算电机联轴器和从动设备联轴器的径向偏差，根据径向偏差确定相应的调整量，即可消除径向误差。

图1 平行对中

图2 角度对中

（2）角度对中（轴向对中）。角度不对中的示意图如图2所示，百分表测头放在从动设备联轴器最大外圆的端面处，在测量时，同时转动电机联轴器和从动设备联轴器，根据所得读数计算出轴向偏差，在根据轴向偏差计算相应的调整量，即可消除角度不对中。

4 联轴器对中轴向间隙和径向间隙的确定

在联轴器对中过程中，径向和轴向在0°，90°，180°，270°测得的读数分别为a1，a2，a3，a4，、b1，b2，b3，b4，测量示意图如图3所示。

图3 测量示意图

4.1 径向间隙的确定

将联轴器分开，在从动设备联轴器一段刚性地安装一个指示表，且测头放在联轴器另一端的圆柱形表面上，同时转动电机轴和从动设备轴，读出百分表在上下左右方向上的读数，分别是a1，a3，a2，a4。

（1）当a1=a2=a3=a4时，说明电机联轴器端面的圆心在泵端联轴器的轴线上，此时电机联轴器和泵联轴器在径向上没有偏差。

图4 当a1=a3，a2>a4时径向偏差示意图

（2）当a1=a3，a2>a4时，径向偏差示意图如图4所示，电机联轴器和泵联轴器在左右方向上的轴向偏差值为，该偏差值除以2是因为联轴器轴线在左右方向上偏1时，表现在等于2），从图4中可以看出，电机联轴器轴线向右偏移就能消除该偏差值。

（3）当a1=a3，a2

图5 当a1=a3，a2

图6 当a2=a4，a3>a1时径向偏差示意图

（4）当a2=a4，a3>a1时，径向偏差示意图如图6所示，电机联轴器和从动设备联轴器在上下方向上的径向偏差值为a，该偏差值要消除该偏差值，从图6中可以看出，电机联轴器轴线向上偏移a即可。

（5）当a2=a4，a1

图7 当a2=a4，a1

图8 当a2 a4，a1 a3 时径向偏差示意图

4.2 轴向间隙的确定

将联轴器分开，在联轴器一段刚性地安装一个指示表，且测头放在联轴器另一端的最大外圆的端面处，同时转动电机轴和从动设备轴，读出百分表在上下左右方向上的读数，分别是b1，b3，b2，b4。

（1）当b1=b2=b3=b4，说明电机联轴器端面和泵联轴器端面是相互平行的，轴向偏差示意图如图9所示，电机联轴器和从动设备联轴器在轴向方向和径向方向没有偏差。

图9 当b1=b2=b3=b4时轴向偏差示意图

（2）当b1=b3，b2>b4，轴向偏差示意图如图10所示，说明电机联轴器和泵联轴器在左右方向上轴向偏差值为b，联轴器开口形式为左开口，从图10中可以看出，要消除偏差，电机前脚应向右Vx，电机后脚应向右Vy。

图10 当b1=b3，b2>b4时轴向偏差示意图

（3）当b1=b3，b2＜b4，轴向偏差示意图如图11所示，从图11中可以看出，电机联轴器和从动设备联轴器在左右方向上的轴向偏差为b，开口形式为右开口，要消除这种偏差，从图11中可以看出，电机前脚应向左移动△x，电机后脚应向左移动Vy。

图11 当b1=b3，b2

图12 当b2=b4，b1>b3时轴向偏差示意图

（4）当b2=b4，b1>b3，轴向偏差示意图如图12所示，从图12中可以看出电机联轴器和从动设备联轴器在上下方向上的轴向偏差为b，从图12中可以看出，要消除b值，电机前脚下面要增加厚度为△x的垫片，电机后脚下面要增加厚度为△y的垫片。

（5）当b2=b4，b1

图13 当b2=b4，b1

5 偏差值的计算

图14 偏差值计算示意图

要准确调整电机的位置使得电机联轴器和泵联轴器在轴向方向的偏差和在径向方向上的偏差在允许范围之内，就需要定量的计算调整量，计算示意图如图14所示。

6 结论

通过分析从动设备联轴器和电机联轴器在轴向方向上和径向方向上不对中情况，通过百分表的测量值计算出了从动设备联轴器和电机联轴器在轴向方向上和径向方向上的偏差值，从而确定了消除联轴器不对中的调整方法，最后通过作图分析定量的计算出了电机前脚和后脚在水平方向上和垂直方向上的调整量，为动设备联轴器对中提供了理论指导，提高了轴对中效率。