動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器對(duì)中原理及調(diào)節(jié)方法

動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器對(duì)中原理及調(diào)節(jié)方法摘要：在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，齒式聯(lián)軸器的不對(duì)中故障是普遍存在的。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，不對(duì)中故障占轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障的60%以上。不對(duì)中故障的存在會(huì)使系統(tǒng)發(fā)生異常振動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致聯(lián)軸器碰摩和油膜振蕩等故障的出現(xiàn)，這將嚴(yán)重影響旋轉(zhuǎn)機(jī)械的安全運(yùn)行。關(guān)鍵詞：動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器;對(duì)中原理;調(diào)節(jié)方法引言設(shè)備的故障頻率是單一的，但是故障卻存在多樣性。應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，多方面參考，綜合考慮，把理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合，才能找出故障的根本原因。避免因設(shè)備突發(fā)事故造成的停機(jī)停產(chǎn)，確保人身安全和設(shè)備安全，使設(shè)備長期處在可控范圍內(nèi)，安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。1聯(lián)軸器的概念聯(lián)軸器是機(jī)械系統(tǒng)中的一類通用部件，可用于把來自不同機(jī)構(gòu)的軸聯(lián)接起來并傳遞扭矩令其共同旋轉(zhuǎn)。聯(lián)軸器的兩端一般有安裝邊或者相應(yīng)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。常用于聯(lián)接主動(dòng)軸與從動(dòng)軸或者主動(dòng)軸和回轉(zhuǎn)件，傳遞扭矩、功率及轉(zhuǎn)速。聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。剛性聯(lián)軸器不具有緩沖性和補(bǔ)償兩軸線相對(duì)位移的能力，要求兩軸嚴(yán)格對(duì)中，但此類聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低，裝拆、維護(hù)方便，能保證兩軸有較高的對(duì)中性，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，應(yīng)用廣泛。常用的有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器和夾殼聯(lián)軸器等。2聯(lián)軸器對(duì)中常用的測(cè)量方法在安裝傳動(dòng)設(shè)備過程中，先把動(dòng)設(shè)備的水平度調(diào)節(jié)完以后，再進(jìn)行聯(lián)軸器的對(duì)中。通過測(cè)量聯(lián)軸器在軸向方向上和徑向方向上偏差，通過這種偏差去分析聯(lián)軸器不對(duì)中的原因，然后調(diào)整電機(jī)中心位置，達(dá)到主動(dòng)軸與從動(dòng)軸既同心又平行。聯(lián)軸器對(duì)中常用的測(cè)量方法如下所示。（1）角尺及塞尺測(cè)量方法。操作簡(jiǎn)單，但精度不高，對(duì)中誤差大，只適用于轉(zhuǎn)速低，對(duì)中要求不高的動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器的對(duì)中安裝測(cè)量，一般不大采用。（2）中心卡機(jī)塞尺測(cè)量方法。操作簡(jiǎn)單且精度高，但對(duì)中用的中心卡沒有統(tǒng)一規(guī)格，中心卡結(jié)構(gòu)形式又有多種，需根據(jù)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸由鉗工自行制作適用的中心卡，故此方法的勞動(dòng)效率低。（3）百分表測(cè)量方法。是聯(lián)軸器對(duì)中測(cè)量時(shí)常用的方法，它是把磁力表座裝在作為基準(zhǔn)的半聯(lián)軸器上（通常是裝在主機(jī)轉(zhuǎn)軸上），用百分表測(cè)量聯(lián)軸器的徑向間隙和軸向間隙的偏差值。此方法使聯(lián)軸器對(duì)中的測(cè)量精度大大提高，提高了動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器對(duì)中效率。(4)激光對(duì)中儀對(duì)中,軸對(duì)中偏差是指兩軸的軸心空間錯(cuò)位量，可將兩個(gè)軸的軸心想象成兩條直線，利用距離和夾角描述兩者之間的空間位置關(guān)系。距離和夾角在水平和垂直面上可分解為以下4個(gè)參數(shù):兩軸中心線在垂直面內(nèi)的兩投影之間的距離為垂直平行偏差，兩投影之間的夾角為垂直角度偏差，兩軸中心線在水平面內(nèi)的兩投影之間的距離為水平平行偏差，兩投影之間的夾角為水平角度偏差。3動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器對(duì)中原理及調(diào)節(jié)方法3.1工序?qū)β?lián)軸器對(duì)中的影響影響聯(lián)軸器對(duì)中的只能是后期連接加壓泵進(jìn)出口和管道時(shí)二者間的相互作用力。由于管道的影響，加壓泵偏離了原本的位置，從而改變了泵端聯(lián)軸器的位置，并通過穿墻軸將這種變化傳遞給電機(jī)端聯(lián)軸器，因而電機(jī)端聯(lián)軸器對(duì)中也超出規(guī)定要求。（1）合理規(guī)劃施工步驟，泵安裝時(shí)先粗調(diào)對(duì)中，在完成管道連接后再進(jìn)行精確對(duì)中，避免管道安裝對(duì)聯(lián)軸器對(duì)中結(jié)果產(chǎn)生不利影響；（2）若因其他問題而導(dǎo)致管道連接滯后，可以在連接管道與泵進(jìn)出口的過程中，全程監(jiān)測(cè)水泵聯(lián)軸器的軸向和徑向位移，確保其符合對(duì)中的規(guī)定要求；（3）為確保電機(jī)端聯(lián)軸器對(duì)中合格，應(yīng)先將電機(jī)軸與穿墻軸的聯(lián)軸器連接脫開，并確保在最后一步調(diào)整電機(jī)。3.2聯(lián)軸器綜合不對(duì)中在工程實(shí)踐應(yīng)用時(shí)，情況往往很復(fù)雜，一般情況下包括轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器的平行和角度不對(duì)中，如果二者條件都具備時(shí)稱之為轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器的綜合不對(duì)中，同時(shí)二者的振動(dòng)機(jī)理都會(huì)體現(xiàn)，齒套軸線至少與一個(gè)半聯(lián)軸器軸線在連接區(qū)域內(nèi)相交叉，它們之間的夾角的大小由齒套所受的徑向力所決定，根據(jù)力和力偶的平衡原理可以去確定。如果夾角大小保持穩(wěn)定不變，即兩半聯(lián)軸器軸線與齒套軸線的空間位置保持穩(wěn)定。轉(zhuǎn)子角頻率和軸向振動(dòng)頻率相同是因?yàn)檗D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)存在的附加軸向力加上發(fā)生的角度位移的作用，從動(dòng)轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)軸軸向上往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)一次時(shí)相當(dāng)于在一個(gè)周期里轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)了一周。3.3聯(lián)軸器不對(duì)中的影響隨著聯(lián)軸器不對(duì)中程度的增加，系統(tǒng)將受到更大的外激勵(lì)。此時(shí)，線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的振幅均有所增加。值得關(guān)注的是，當(dāng)轉(zhuǎn)子發(fā)生更為嚴(yán)重的振動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸的幾何非線性特性會(huì)愈發(fā)明顯。受其影響，線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的共振頻率存在較大的偏差。上述現(xiàn)象意味著，當(dāng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)因不對(duì)中故障而發(fā)生大幅振動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸的幾何非線性將會(huì)直接影響系統(tǒng)的固有特性。此時(shí)，若仍僅根據(jù)線性系統(tǒng)的剛度和質(zhì)量予以判斷，將會(huì)在一定程度上造成預(yù)估誤差，需引起一定的重視。結(jié)合不對(duì)中故障引起的1/2臨界轉(zhuǎn)速處共振現(xiàn)象，進(jìn)一步討論了共振轉(zhuǎn)速和振幅隨聯(lián)軸器不對(duì)中程度的變化規(guī)律。當(dāng)不考慮轉(zhuǎn)軸的幾何非線性時(shí)，系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速主要由轉(zhuǎn)盤質(zhì)量和轉(zhuǎn)軸剛度決定。因此，聯(lián)軸器的不對(duì)中程度未對(duì)線性系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速產(chǎn)生任何影響。然而，當(dāng)考慮轉(zhuǎn)軸的幾何非線性時(shí)，聯(lián)軸器不對(duì)中程度的增加會(huì)放大該非線性剛度的影響，此時(shí)系統(tǒng)剛度主要由等效線性剛度和等效非線性剛度共同決定。因此，系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速會(huì)隨之逐漸提高。3.4不對(duì)中－不平衡故障影響下的幾何非線性轉(zhuǎn)子振動(dòng)行為研究針對(duì)齒式聯(lián)軸器不對(duì)中故障和轉(zhuǎn)盤不平衡故障引起的旋轉(zhuǎn)機(jī)械大幅渦動(dòng)問題，著重討論了轉(zhuǎn)軸變形過程中位移和應(yīng)變之間的幾何非線性關(guān)系，并依據(jù)Hamilton原理建立了等效動(dòng)力學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，通過數(shù)值計(jì)算的方式，研究了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性隨轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)軸半徑以及轉(zhuǎn)軸長度等關(guān)鍵參數(shù)的變化規(guī)律。主要的研究結(jié)論可概述如下:1)綜合利用等效線性剛度和等效非線性剛度描述柔性轉(zhuǎn)軸變形過程中應(yīng)變和位移間的物理關(guān)系，并通過有限元仿真予以驗(yàn)證。(2)轉(zhuǎn)軸的幾何非線性會(huì)在一定程度上提高轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，使其幅頻響應(yīng)中出現(xiàn)典型的滯后跳躍現(xiàn)象。(3)齒式聯(lián)軸器不對(duì)中程度的增加會(huì)加劇轉(zhuǎn)軸幾何非線性特性的影響，進(jìn)而使得線性轉(zhuǎn)子和非線性轉(zhuǎn)子的響應(yīng)差異愈發(fā)明顯。(4)轉(zhuǎn)軸長度和轉(zhuǎn)軸半徑不僅會(huì)改變?nèi)嵝赞D(zhuǎn)軸的等效線性剛度，還會(huì)影響其等效非線性剛度。因此，在設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)軸時(shí)，應(yīng)兼顧質(zhì)量輕、剛度低和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性等多方面因素。3.5氣隙轉(zhuǎn)矩諧波分析氣隙轉(zhuǎn)矩諧波分析，有助于全面了解氣隙內(nèi)部磁場(chǎng)分布，對(duì)量化軸向永磁聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩性能，提高優(yōu)化設(shè)計(jì)效率都有積極作用。利用二維解析模型可以快速預(yù)測(cè)軸向永磁聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩，但預(yù)測(cè)值與仿真值存在較大誤差。這種誤差來源于二維模型忽略了軸向永磁聯(lián)軸器的端部效應(yīng)，端部效應(yīng)在氣隙諧波分析中不容忽視。采用基于粒子群算法的約束優(yōu)化法，可以有效降低不利于轉(zhuǎn)矩傳遞的諧波分量，且在轉(zhuǎn)矩不變的約束下，有效永磁體體積下降了6.45%，提升了永磁體利用率。轉(zhuǎn)矩諧波分析驗(yàn)證了約束優(yōu)化方法能有效壓制不利于轉(zhuǎn)矩傳遞的諧波分量，提升轉(zhuǎn)矩性能，且平均半徑處轉(zhuǎn)矩諧波分析能快速有效地預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩變化情況。結(jié)束語通過分析從動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器和電機(jī)聯(lián)軸器在軸向方向上和徑向方向上不對(duì)中情況，通過百分表的測(cè)量值計(jì)算出了從動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器和電機(jī)聯(lián)軸器在軸向方向上和徑向方向上的偏差值，從而確定了消除聯(lián)軸器不對(duì)中的調(diào)整方法，最后通過作圖分析定量的計(jì)算出了電機(jī)前腳和后腳在水平方向上和垂直方向上的調(diào)整量，為動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器對(duì)中提供了理論指導(dǎo)，提高了軸對(duì)中效率。參考文獻(xiàn)[1]鐘天煒,吳畏.高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備聯(lián)軸器對(duì)中計(jì)算及操作要點(diǎn)[J].冶金動(dòng)力,2020(08):31-33.[2]帕哈提·賽買提,希林古麗·阿爾肯,肉鮮古麗·阿不都吉力.激光對(duì)中技術(shù)在設(shè)備軸對(duì)中的應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修,2019(19):116-117.[3]蔣能強(qiáng),任海峰,李亮,張