聯(lián)軸器連接過程中的測量

1、汽輪機(jī)聯(lián)軸器連接過程中的測量與調(diào)整李志行 引言： 隨著近年來大型火電機(jī)組的檢修和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的不斷積累和進(jìn)步，聯(lián)軸器的中心以及同心度（亦稱同軸度）的調(diào)整狀態(tài)的優(yōu)劣被證明對大型汽輪機(jī)組軸系的振動情況有著直接且顯著的影響。所以在檢修過程中聯(lián)軸器的中心以及同心度（亦稱同軸度）的調(diào)整也越來越細(xì)致，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也更加嚴(yán)格。一、找中心前主要測量準(zhǔn)備1、軸彎曲的測量在軸彎曲測量過程中，我們通過對整個(gè)轉(zhuǎn)子多處截面的跳動值進(jìn)行打表測量，最終得到轉(zhuǎn)子彎曲情況。而轉(zhuǎn)子各測點(diǎn)的跳動測量值則是多個(gè)因素的綜合反映結(jié)果。如果軸彎曲過大不做處理，那么會直接影響聯(lián)軸器瓢偏和跳動的測量結(jié)果。如下圖所以確定軸彎曲在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，是聯(lián)軸

2、器連接開始的前提之一。圖1-11、1 轉(zhuǎn)子各測點(diǎn)跳動值的概念:被測要素在某個(gè)測量截面內(nèi)相對于基準(zhǔn)軸線的變動量稱為跳動量。徑向跳動與徑向晃動均兩個(gè)概念是統(tǒng)一一致的。影響跳動值測量的因素被測截面的圓度（圓度是表示零件上圓的要素實(shí)際形狀，與其中心保持等距的情況。即通常所說的圓整程度。 圓度公差是在同一截面上，實(shí)際圓對理想圓所允許的最大變動量。也就是圖樣上給定的，用以限制實(shí)際圓的加工誤差所允許的變動范圍），以及整段轉(zhuǎn)子的彎曲情況。圖1-2在上圖中1-1截面的軸彎曲測量值應(yīng)該成如下曲線分布，由于被測截面實(shí)際中心在沿基準(zhǔn)中心旋轉(zhuǎn)時(shí)，不斷反復(fù)著遠(yuǎn)離再接近測點(diǎn)的過程，所以測量值在沿圓周展開的坐標(biāo)圖上為正弦曲線

3、。絕對中心實(shí)際中心偏離程度圖1-31.2 由于加工誤差或測量誤差等隨即偏差的存在，被測截面的圓度并非為理想絕對圓，而是如下，實(shí)際輪廓分布在兩個(gè)同心圓所限定范圍內(nèi)。圖1-41.3 僅對圓度測量的曲線應(yīng)該如下圖，由于此時(shí)假定實(shí)際中心與基準(zhǔn)中心重合，所以測量值僅表現(xiàn)出被測截面圓周上的隨機(jī)變化，引起原因有：被測表面機(jī)械損傷，未處理徹底的氧化皮，機(jī)械加工偏差，被測表面附著物等。實(shí)際中心偏離程度絕對中心圖1-5實(shí)際被測截面跳動測量值應(yīng)為以上兩部分的疊加值實(shí)際中心偏離程度絕對中心圖1-6一般情況在沒有嚴(yán)重的軸彎曲的情況下，最終該截面的跳動測量值表現(xiàn)出的是被測截面圓度的隨機(jī)誤差，彎曲度大于圓度平均隨機(jī)誤差時(shí)，

4、測量值才可反映出軸彎曲情況。東方汽輪機(jī)有限公司N320-16.7/537/537-1型機(jī)組高中壓轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)最大跳動位于高壓最后一級葉片出汽側(cè)輪轂處、調(diào)節(jié)級進(jìn)氣側(cè)輪轂處和中壓第一級葉片出汽側(cè)輪轂處，跳動最大值均為0.04mm。2 瓢偏的測量瓢偏值得大小由被測表面與旋轉(zhuǎn)軸線不垂直情況左右，另外被測表面的也會出現(xiàn)因附著物和機(jī)械加工誤差帶來的隨機(jī)影響，但是在實(shí)際工作中瓢偏的測點(diǎn)一般在轉(zhuǎn)子推力盤，對輪處，此處一般加工精度很高，表面光滑，不會有很明顯的隨機(jī)偏差。2.1瓢偏的概念：是指旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子上回轉(zhuǎn)部件端面與轉(zhuǎn)自軸心線的不垂直度。圖1-72.2測量方法2.2.1.將轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)部件端面分為8等份（要求更準(zhǔn)確的

5、分為12等份），按照習(xí)慣以逆向旋轉(zhuǎn)方向編號18。2.2.2用兩只百分表（要求更高的則用千分表），記為A、B，同時(shí)固定在被測端面的同一直徑的兩個(gè)對稱位置，然后按照旋轉(zhuǎn)方向盤動轉(zhuǎn)子，每次45度，得84，73，。，15共8組數(shù)據(jù)。2.2.3然后根據(jù)公式：瓢偏度=1/2(A-B)max-(A-B)min計(jì)算出瓢偏度，N320-16.7/537/537-1型機(jī)組高中壓轉(zhuǎn)子對輪設(shè)計(jì)最大瓢偏值為0.03mm。2.4 在瓢偏的測量結(jié)果也是由系統(tǒng)誤差即實(shí)際瓢偏情況，和隨機(jī)誤差（圖1-8）即因被測表面粗糙度或機(jī)械損傷缺陷等情況造成的測量誤差，其測量情況實(shí)際展開圖與轉(zhuǎn)子彎曲測量情況類似。見圖1-6圖1-8二、中心的

6、調(diào)整1、對輪中心的調(diào)整及注意事項(xiàng)對輪中心的調(diào)整主要是對兩根轉(zhuǎn)子的連接對輪同心度進(jìn)行調(diào)整一般通過對對輪圓周偏差及張口的測量值為依據(jù)，調(diào)整支撐軸瓦，使對輪同心度符合要求。圓周偏差通過架設(shè)百分表測量，聯(lián)軸器張口測量主要通過塊規(guī)直接測量其各方向間隙絕對值，計(jì)算張口偏差，或通過測量各方向間隙相對值計(jì)算張口偏差。在對對輪各方向間隙進(jìn)行測量時(shí)，如果采用塊規(guī)測量則要注意塊規(guī)塞塞進(jìn)時(shí)緊力大小，要保持在各測點(diǎn)測量時(shí)緊力一致。在用百分表進(jìn)行相對間隙測量時(shí)要注意量程的選擇，在每次測量時(shí)一定要卡準(zhǔn)所測位置的最小距離。N320-16.7/537/537-1型機(jī)組中低中心設(shè)計(jì)要求為除預(yù)留0.45mm高低差之外，其余圓周偏差

7、及張口均不大于0.02mm。汽輪機(jī)找中心具體過程在各種規(guī)程均有詳細(xì)介紹本文不再贅述。 塊規(guī)百分表專用表架圖 2-1圖 2-1內(nèi)徑百分表三、同心度的調(diào)整1、同心度同心度的實(shí)際含義是指軸系各轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)中心的共軸程度，是由聯(lián)軸器兩側(cè)止口或聯(lián)軸器螺栓節(jié)圓是否同心，或聯(lián)軸器節(jié)圓是否與軸頸同心決定的，機(jī)組聯(lián)軸器同心度是在制造和安裝過程中以軸頸中心為準(zhǔn)確定的，一般檢修過程中無法進(jìn)行調(diào)整。常規(guī)檢修過程中的同心度調(diào)整其實(shí)是在默認(rèn)原始同心度合格的基礎(chǔ)上通過調(diào)整聯(lián)軸器兩側(cè)對輪圓周偏差使其達(dá)到制造安裝狀態(tài)的過程。在下文中講到的同心度均指檢修同心度，即聯(lián)軸器兩側(cè)對輪圓周偏情況。理論上來說，在沒有機(jī)械加工誤差，測量誤差，幾

8、何中心與旋轉(zhuǎn)中心一致的情況下，在調(diào)整中心時(shí)無張口或高低差預(yù)留的理想情況下，只要中心調(diào)整完畢，符合要求，那么同心度也自然符合要求。但是在實(shí)際工作中，情況則是，中心的調(diào)整均不大于0.02mm,在連接對輪時(shí)，雙跳的測量值最大偏差可能大于0.10mm。需要不斷的調(diào)整對輪螺栓的緊固力矩與次序，配合采用千斤頂對頂?shù)姆椒▉碚{(diào)整同心度。 聯(lián)軸器同心度測量示意圖2、同心度的測量在同心度的測量過程中，需要在將對輪螺栓穿上螺母手緊到底，螺栓沒有受力伸長的狀態(tài)下測量第一遍，具體測量方法為將兩塊百分表平行架放在同側(cè)軸承箱水平面上，表針分別于軸中心線水平切垂直，每個(gè)螺栓孔中心線位置為一個(gè)測點(diǎn)，將測量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄如下： A

9、側(cè)聯(lián)軸器 B側(cè)聯(lián)軸器 同心度偏差螺栓編號測量數(shù)據(jù)螺栓編號測量數(shù)據(jù)代數(shù)差C1螺栓編號測量數(shù)據(jù)螺栓編號測量數(shù)據(jù)代數(shù)差C2(C1-C2)/2計(jì)算數(shù)值181-8181-81-8292-9292-92-93103-103103-103-104114-114114-114-115125-125125-125-126136-136136-136-137147-147147-147-14最大跳動最大跳動最大偏差不大于0.035mm根據(jù)測量結(jié)果分多次將對輪螺栓緊固，并不斷測量調(diào)整，最終將全部螺栓緊固帶額定伸長值（預(yù)緊力施加至額定值），并進(jìn)行最終測量記錄。4、同心度的影響因素實(shí)際連接對輪過程中影響對輪連接同心度的

10、因素主要有：（1）對輪外圓面的加工誤差造成的同心度偏差（影響較小）；（2）螺栓孔與螺栓之間存在間隙造成的同心度偏差（影響較大）；（3）預(yù)留張口及高低差造成的同心度偏差（影響最大）；各螺栓預(yù)緊力不均勻成的同心度偏差（影響較大）。5、同心度調(diào)整過程在檢修過程中由于種種因素的存在，使得同心度的調(diào)整過程往往會超出預(yù)期時(shí)間，造成主工期的推延，這在整個(gè)大修即將結(jié)束爭分奪秒搶工期這個(gè)關(guān)鍵時(shí)候任何一小時(shí)都是很重要的。所以在聯(lián)軸器緊固過程中要綜合考慮以上影響因素，減少誤工和返工。以東方汽輪機(jī)有限公司N320-16.7/537/537-1型機(jī)組中低對輪緊固過程為例，其中低對輪設(shè)計(jì)要求高低差為0.40mm,即使在中

11、心其他數(shù)值完全對正的情況下，高低差仍需有0.40mm的偏差，此時(shí)則需要使用千斤頂將高壓側(cè)對輪頂起直至消除0.40mm的高差位為止，然后根據(jù)自由狀態(tài)下測量的同心度數(shù)據(jù)，在偏差最大位置對稱安裝2條螺栓，并使用力矩扳手在200-300N/M的力矩下將對輪螺栓進(jìn)行預(yù)緊，緊接著將已預(yù)緊螺栓截面垂直位置的2條螺栓安裝上并用200-300N/M的力矩進(jìn)行預(yù)緊，此時(shí)再次對同心度進(jìn)行測量，根據(jù)計(jì)算結(jié)果將最大偏差位置轉(zhuǎn)至水平位置，將該位置螺栓穿上并預(yù)緊，通過千斤頂調(diào)整和百分表測量的方法對最大偏差位置進(jìn)行調(diào)整，如下圖：測量同心度，找出最大偏差點(diǎn)，對稱安裝并預(yù)緊螺栓，千斤頂調(diào)整，百分表測量調(diào)整量，該過程不斷重復(fù)直至同心度測量合格（N320-16.7/537/537-1標(biāo)準(zhǔn)為不大于0.035mm），整個(gè)調(diào)整過程就是通過不斷增加螺栓預(yù)緊力，和千斤頂施加力偶，在表分表的監(jiān)測下消除同心度偏差，最后將整個(gè)對輪螺栓預(yù)緊力均勻增加至額定值，并記錄最終同心度結(jié)果。在此過程中