王德歆
(大庆石化公司热电厂,黑龙江 大庆 163000)
工业生产中电机是通过联轴器与从动轴进行连接,当电机轴与从动轴中心线处于同一直线时,电动机机组才能够平稳运行,因此,电机安装时联轴器的对中找正至关重要,但绝对的对中是无法实现的,电机轴与从动轴的中心偏差满足一定要求即可,偏差包括径向偏差和轴向倾斜,如图1所示。
图1 电机机组两轴的偏移情况
为了使偏差能够达到要求,先将从动轴中心线调平并固定,然后进行联轴器的找正,以联轴器中心线位置做参照调整电机轴的中心,使电机轴与联轴器能够对中,联轴器的找正方法有很多,如直线尺配合塞尺法、激光对准仪、百分表对中法等,其中百分表对中法简单易行,成本低廉,在机电安装中的应用比较广泛。
本文从实践出发,通过具体例子详细阐述应用百分表对中法进行联轴器找正的方法。
首先检测电机轴的中心位置偏差,将2块百分表用磁力表座固定在水平工作台上,其中一块百分表的触头垂直指向联轴器端面靠外侧的位置,另一块百分表的触头垂直指向联轴器外圆远离电机一侧的位置,同时测量联轴器,轴向与径向跳动量。
如图2将联轴器按圆周分为0°、90°、180°、270°4个位置,分别将4个位置的轴向跳动量与径向跳动量标记为a1、s1,a2、s2,a3、s3,a4、s4。盘动联轴器,每转动90°记录相应位置的轴向与径向跳动量,转动一周后与起始位置重合时,分表所显示的读数应与起始数据相一致,否则应检查联轴器是否安装牢固。经多次测量后,假如轴向与径向跳动量达到要求,那么此台电动机合格,反之,则需要返厂维修。所测量的数据还要符合公式a1+a3=a2+a4;s1+s3=s2+s4。
图2 两百分表法的测量位置和数据
电动机联轴器测量合格后,进入电动机机组联接环节。一般情况下根据从动轴联轴器来调整电动机的位置,有时也以电动机联轴器做基准,调整从动轴位置,本文以从动轴作基准,提出使用4块百分表进行从动轴位置的测量,调整电动机位置,进行联轴器的对中找正。
如图3所示,使用上下两组百分表同时测量,实现联轴器的找正,2组百分表通过磁力表座固定在从动轴上,以从动轴做基准,进行电击轴联轴器的找正,百分表触头分上下对称2组位置,分别指向电动机联轴器的端面与外圆,测量联轴器的轴向与径向跳动量。
图3 四个百分表测量法示意图
如图4所示,依然将联轴器按圆周分为4个位置,通过上下2组百分表测出8组数据,首先测出从动轴联轴器处于0°位置时的上下2个测点的轴向与径向跳动量a1、s1和a2、s2,然后转动电动机轴至180°位置,测出此时上下2个测点的轴向与径向跳动量a3、s3和a4、s4。
图4 联轴器测量位置示意图
接下来测出从动轴联轴器处于90°位置时的上下2个测点的轴向与径向跳动量a5、s5和a6、s6,然后转动电动机轴至270°位置,测出此时上下2个测点的轴向与径向跳动量a7、s7和a8、s8。
8组数据测量完成后,计算90°和270°位置时的左点和右点径向跳动和轴向跳动的平均值,分别记为a上、a下、a左、a右和 s上、s下、s左、s右。
再根据上述结果求出电机轴中心线径向偏差。当a上、a左为正偏差时,a下、a右就为负偏差,理论上来讲,当电机轴与从动轴完全同心,并且联轴器为理想圆柱面时,正偏差与负偏差的和为0,但现实中,由于制造误差和实际位置误差的存在,正偏差与负偏差的和不为0,这时需要计算相对方向上,径向跳动量的平均值,计算方法如图5所示。
图5 轴中心线径向偏差算法示意图
这种方法的优点是适应性比较强,即使电动机未进行等高调整,也可以计算出准确的径向偏差,测量所得的数据参见表1,表中的测量值采用阴影显示,其他为计算值。
接下来根据4个测量位置的轴向跳动量,计算轴中心线的轴向偏差,因为测量过程中需要转动电动机轴,因此联轴器之间存在几毫米间隙,计算轴向偏差时需要减去这几毫米间隙。轴向偏差也是与相对方向的平均值的1/2,具体算法见图6所示。
图6 轴中心线轴向偏差算法示意图
这种方法的优点是能够准确计算出轴向偏差,只在测量过程中电动机轴发生轴向窜动,不影响计算结果,测量和计算结果见表1所示。
表1 轴中心线轴向间隙测量记录表
当径向偏差与轴向偏差全部计算完成后,根据计算结果分析偏差方向与大小,并以此为依据进行电动机位置的调整,粗调时,高度位置方向的调整采取增减电动机底座垫铁的方法,水平位置方向的调整,采取平移电动机的方法。精调时,高度位置方向的调整采取转动电动机底座精调螺栓的方法,水平位置方向的调整,采取转动电动机水平顶码的方法。联轴器的对中找正,需反复测量和调整多次,才能最终达到精度要求。
本文提出一种简单易行的电动机联轴器对中找正方法,找正过程分2个步骤进行,第一步采用2块百分表测量电动机中心偏差,第二步采用4块百分表进行联轴器的对中找正,并给出了轴向与径向偏差计算公式,最后将测量和计算所得的数据填入记录表。
联轴器的找正是电动机安装时的重要步骤,找正精度关系到电动机组能否安全稳定运行,在机电安装工作中必须给予高度重视,本文所提出的方法简单易行,找正精度高,工作环境要求低,适合大范围推广。