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联轴器的安装找正方法

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刘涛 何宝泉

(首钢京唐钢铁联合有限责任公司)

  摘 要:联轴器是电机和转动机械之间联接的重要部件,本文以首钢京唐镀锌3#线电机和减速箱之间的联轴器为例,介绍联轴器的安装和找正方法。

  关键词:联轴器;安装;找正

  一 概述

  联轴器的安装过程及安装质量关系到整个机械的正常运行。安装和找正的方法不对或找正的结果不精确,会引起转动设备的振动值超标,严重威胁着转动设备的正常运行,易引起机器的振动及轴承等转动部件的磨损。尤其是高转速设备,对联轴器安装、找正要求极为严格。

  京唐镀锌3#线是连续板材生产线,线上带有传动的辊子装置很多,联轴器大多为弹性圆柱销联轴器和鼓形齿式联轴器。本文以此为例,就联轴器安装与找正方法作系统的阐述。

  二 联轴器的安装

  2.1热装联轴器的基本原理

  由于现场条件限制,联轴器一般采用热装,热装配的基本原理是加热联轴器,使其直径膨胀一个配合间隙值,然后装入被包容件(轴),待冷却后,机件便达到所需结合强度。

  2.2热装联轴器的步骤

  a.首先核对联轴器是否与另一个相联结的联轴器成对,特别是若干个同样的机组安装中,要查明成对号码或记号。联轴器配合面上应无毛刺、擦伤等缺陷。

  b.对电机、减速箱及其他传动部件的轴头部位进行清理打磨,消除由于加工、拆装等产生的划痕、毛刺等,并在轴头涂抹适量润滑脂。

  c.将联轴器加热到需要的温度。加热联轴器的方法主要有加热炉加热、热油浸泡加热、电磁感应加热、火焰加热等。目前车间主要采用火焰加热和电磁加热。

  d.校正联轴器的位置,使联轴器孔垂直(垂直套装时)或呈水平(水平套装时),并清扫联轴器孔,使内孔无杂物。

  e.将联轴器吊近轴端处;用量棒检查内孔尺寸是否有所需装配间隙,如量棒能通过,才能进行套装。装配间隙经验值如下,参见表1。

表1       联轴器直径D(mm)


  f.将联轴器平稳地移近转轴,对准轴与孔的位置,进行套装。待联轴器套进1/3左右,应再一次检查孔与轴的相对位置,是否有歪斜,如果正确,则继续将联轴器撞进。

  g.最后装上夹紧工具,防止联轴器在轴上移动,然后让其自然冷却。

  三 联轴器的找正

  3.1联轴器找正的目的

  凡通过联轴器对接的两个轴中心线不重合会使设备在运转过程中产生振动、引起轴承温度升高、磨损,甚至引起整台设备剧烈振动,一些零部件的瞬间损坏,导致设备发生故障不能正常工作。故联轴器找正的目的主要有以下几个方面:

  1)最大可能减少两轴相错或相对倾斜过大所引起的振动和噪音。

  2)避免轴与轴承间引起的附加径向载荷。

  3)保证每根轴在工作中的轴向窜量不受到对方的阻碍。

  3.2联轴器的找正要求

  联轴器找正必须要达到两半联轴器是处于平行且同心的正确位置,这时两轴的中心线处于一条直线上。可以通过在电机和减速机的支脚下用加减垫片的方法来调整。

  在现场的实际调整过程中不可能达到两个半联轴器的中心线绝对在同一轴线上,所以在联轴器的安装、调整过程中就必须确定一个误差范围。现把几种常用联轴器同轴度和端面间隙的调整标准进行整理。

  3.3联轴器找正的测量方法

  联轴器找正时主要测量其径向位移(或径向间隙)和角位移(或轴向间隙)。利用直尺和塞尺测量径向位移,利用平面规和楔形间隙规测量角位移。方法简单但精度不高,一般只用于不需要精确找正的粗糙低速机器。利用中心卡和百分表测量联轴器的径向间隙和轴向间隙,适用于需要精确找正中心的精密仪器和高速机器,操作方便,精度高,应用广泛。测量方法还有双表测量法、三表测量法(又称两点测量法)、五表测量法(又称四点测量法)和单表测量法。热镀锌线上的测量方式主要采用双表测量法。

  3.4联轴器找正时的计算和调整

  在调整时,一般先调整轴向间隙,使两半联轴器平行,然后调整径向间隙,使两半联轴器同轴。如图1所示,Ⅰ为从动轴,Ⅱ为主动轴。这时s1>s3,a1>a3,即两半联轴器处于既有径向位移又有角位移的一种偏移情况。


  先使两半联轴器平行。由图1(a)可知,为了要使两半联轴器平行,必须要在主动机的支脚2下加上厚度为xmm的垫片才能达到。此处x的数值可以利用图上画阴影的两个相似三角形的比例关系算出。由x/L=b/D得x=bL/D

  式中:b―在0°和180°两个位置上测得的轴向间隙的差值(b=s1-s3);

     D―联轴器的计算直径,mm;

     L―主动机纵向支脚间的距离,mm。

  由于支脚2垫高了,而支脚1底下没有加垫,因此轴Ⅱ将会以支脚1为支点发生很小的转动,这是两半联轴器的端面虽然平行了,但是主动轴上的半联轴器的中心却下降了ymm,如图1(b)所示。此处的y值同样可以利用图上画有阴影线的两个相似三角形的比例关系算出。

  由y/l=x/L,x=bL/D

  得y=xl/L=(bL/D)l/L=bl/D

  式中:l―支脚1到半联轴器测量平面之间的距离,mm。

  再使两联轴器同轴。由于a1>a3,即两半联轴器不同轴,其原有径向位移量(偏心距)为e=(a1-a3)/2,再加上第一步找正时又使联轴器中心的径向位移量增加了y(mm)。为了要使两半联轴器同轴,必须在主动机的支脚1和支脚2下同时加上厚度为y+e(mm)的垫片。由此可见,为了要使主动轴上的半联轴器和从动轴上的半联轴器轴线完全同轴,则必须在主动机的支脚1底下加上厚度为y+e(mm)的垫片,而在支脚2底下加上厚度为x+y+e(mm)的垫片,如图1(c)所示。主动机一般有四个支脚,故在加垫片时,主动机两个前支脚下应加同样厚度的垫片,而两个后支脚下也要加同样厚度的垫片。如联轴器在90°、270°两个位置上所测得的径向间隙和轴向间隙的数值也相差很大时,则可以将主动机的位置在水平方向作适当的移动来调整。通常是采用锤击或千斤顶来调整主动机的水平位置。全部径向间隙和轴向间隙调整好后,必须满足下列条件:a1=a2=a3=a4,s1=s2=s3=s4,这表明主动机轴和从动机轴的中心线位于一条直线上。在调整联轴器之前先要调整好两联轴器端面之间的向隙,此间隙应大于轴的轴向窜动量。

  四 结束语

  联轴器所连接的两根轴的旋转中心应严格的同心,联轴器必须正确安装且精确地找正、对中,否则将会在联轴器上引起很大的应力,并将严重地影响轴上其他零件的正常工作,甚至引起整台机器和基础的振动或损坏等。掌握了联轴器安装找正的方法和步骤之后,对于设备的优化运转和延长使用寿命有极大的作用。

  参考文献

  [1]宋克俭工业设备安装技术化学工业出版社

  [2]张忠旭机械设备安装工艺机械工业出版社

  [3]余国琮化工机械工程手册化学工业出版社

  作者简介:刘涛,(1983.12-),男,河北省唐山市,本科,首钢京唐设备专业工程师,主要研究方向:镀锌设备管理。