浅谈离心式压缩机组对中

浅谈离心式压缩机组对中

任力红

陕西化建工程有限责任公司陕西西安712199

摘要：在化工业生产过程中，通常将几台单独的机器联结为一个机组，使之在动力机的带动下完成各种工作。这就要求对不同机器间进行轴线对中调整。电动机机组联轴器的对中找正是机组安装过程中比较重要的一个环节，通过对中找正使电动机主轴中心和从动轴中心达到同轴度误差规定的范围。两轴绝对准确的对中是难以达到的，即使在冷态下将同轴度控制在很小的范围里，实际机械设备在连续运转下由于零部件的不均匀热膨胀﹑轴的挠曲以及轴承在一定温度下的非均匀磨损，都会导致实际运行工作中两轴同轴度误差偏大，使联轴器﹑轴﹑轴承产生附加载荷，从而引起机械设备的振动﹑噪音﹑轴承等转动件的磨损。机械设备在振动过程中运转，不仅会造成零部件损坏，使用寿命降低，严重时还会造成疲劳断裂事故。轴线对中调整是转动设备在安装或设备检修过程中一个非常重要的环节。对中的精确度直接关系到设备能否正常运转，精确的对中能够减少运行中的设备故障，提高生产效率，延长使用寿命。

关键词：离心式；压缩机测量；单表对中法

一．离心式压缩机的测量方法

压缩机组的对中是一项复杂而精准的工作，经过冷态对中后使得机组在运行过程中不致因热梯度、压力梯度轴位移引起的热膨胀而超过支撑轴承的间隙范围，从而保证机组的自动对中。因此，机组冷态对中时必须考虑到机组正常运行工况时轴的位置及产生的热膨胀量。由于轴不对中对机组的影响十分显著，因此在机组安装过程中，轴对中的测试方法及工具也在不断地改进。对中技术的发展使机组的安装、静态轴对中的检测、调整更趋向科学化，操作简单化。

联轴器找正时，主要测量同轴度和平行度。直接用百分表、塞尺、中心卡测量联轴器的同轴度和平行度。通过测量与计算，分析偏差情况，调整原动机轴中心位置以达到主动轴与从动轴既同心，又平行。百分表测量法把专用的夹具（对轮卡）或磁力表座装在作基准的（常是装在主机转轴上的）半联轴器上，用百分表测量联轴器的径向间隙和轴向间隙的偏差值。此方法使联轴器找正的测量精度大大提高，常用的百分表测量方法有四种。1）双表测量法（又称一点测量法），适用于机械设备各轴冷态时呈水平状态的机组的找正对中。这时用双表法找正较为便利，但要注意找正过程中使轴紧靠一端，以消除轴向窜动对找正读数带来的影响。我们在通用的机泵、风机等设备的安装过各中，多采用双表法进行找正对中。主要缺点是对有轴向窜动的联轴器，在盘车时其端面的轴向度数会产生误差。因此，这种测量方法适用于由滚动轴承支撑的转轴，轴向窜动比较小的中，小型机器。2）三表测量法（又称两点测量法），三表法找正适用于多段机组、各轴冷态呈水平位置时的找正对中。采用三表法能够消除两轴向相对窜动的影响，可获得较高的找正精度。在往复压缩机组、低转带的大型离心机组等的

找正对中均采用此种方法进行找正。这种测量方法精度很高，适用于需要精确对中的精密或高速运转的机器。相比之下，三表测量法比两表测量法在操作与计算上稍繁杂一些。3）五表测量法（又称四点测量法），这种方法与三表法应用特点相同。4）单表法，单表找正法在近年进口机组的找正中应用极为广泛，该法直观明确，并且能够获得较高的找正精度。适用于冷态时各轴相对的位置处于倾斜状态，且两半联轴器间的距离较长、联轴器直径较小的机组找正。此种方法用一块百分表就能判断两轴的相对位置并可计算出轴向和径向的偏差值。也可以根据百分表上的读数用图解法求得调整量。

二．离心式压缩机单表对中法

单表对中法是近年来国内、外应用日益广泛的一种找正方法，这种方法只测定联轴器外圆的径向读数，不需要测量轴向读数，即可得出两轴心线的实际偏差（包括径向和轴向偏差），从而更加直观、清晰地反映轴心线的实际对中情况。对于两轴端的两个半联轴器之间的距离较长，一般有联轴器中间节的转动设备，使用单表法可获得比双表法或多表法理想的对中效果。一些机组的各轴由于受温度变化的影响，在冷态时各轴的要求的相对位置并不是水平成一直线的，而是两轴线的延长线是成一定角度的，使用单表对中的图解法就比较方便，且精度较高。

单表对中前的准备工作：1）对于一些泵类或小型机组的设备，在进行单表法对中前应检查驱动机是否存在软脚现象。软脚的检查是为了确认驱动机脚在无调整垫片状态下或驱动机脚有翘曲时紧固地脚螺栓后是否产生过大的应力而影响对中时百分表的读数。具体方法是，先将电机脚下的底板面清理干净，并移走所有的垫片，然后上紧电机的紧固螺栓。架设一百分表，然后松开在表旁的一颗电机地脚螺栓，观察百分表的读数的变化，如果变化不超过0.05mm，则可以接受。如果超过，那么将通过加、减薄垫片的方式来消除软脚现象。2）如果电机是使用滑动轴承的，那么必须先设置好电机运转时的磁力中心线的位置，通常在电机轴上有沟槽标记，将沟槽对准用来调整磁力中心线的相应的标记即可（一般参看电机的使用说明书来设置）。

单表找正的具体步骤分为：1）采用具有足够刚度的找正支架。因为两半联轴器之间的间距较长，而百分表与支架又具有一定的自重，会产生较大的挠度。在安装过程中一定要将此挠度值精确测出并在找正读数过程中减掉这个挠度值。2）测量表架挠度值。将表架固定在一根刚性好的假轴上，调整百分表找针的读数指0，然后将假轴缓慢旋转180o，使表架向下，此时读出百分表的读数。这个读数的一半即为表架的挠度，在找正读数时应减去此挠度值。3）检查并记录轴的不圆度。将表架在主动轴上，百分表打在从轴上并调0，主动轴不动，转动从动轴，就可检查出从动轴的不圆度。同理也可以检查出主动轴的不圆度，在找正读数时也应减去此因素的影响。4）在两个半联轴器的轮毂外圆面上各作相隔90°的四等分标志点1a，2a，3a，4a与1b，2b，3b，4b。5）先在“B”联轴器上架设百分表，使百分表的触头接触在“A”联轴器的外圆面上的1a点处，然后将表盘对到“0”位，按轴运转方向盘动“B”联轴器，分别测得“A”联轴器上的1a，2a，3a，4a的读数（其中1a=0），为准确可靠可复测几次。为了避免“A”联轴器外圆面与轴不同心给测量带来误差，可同时盘动“B”与“A”联轴器。然后再将百分表架设在“A”联轴器上，以同样方法测得“B”联轴器上1b，2b，3b，4b的读数（其中1b=0）。所测的读数应该满足a1+a3=a2+a4b1+b3=b2+b4，误差值不应该大于0.02mm，如大于该值，则应该检查原因，复测。测出偏差值后，可得出“A”与“B”两半联轴器在垂直方向和水平方向两轴空间相对位置的各种情况。从单表找正法的测量方法可以看出，由于自始至终表针都是指向联轴器轮毂的外圆端面，而转子窜量在该端面上的影响微乎其微，故单表找正法也可以有效的避免转子窜量对对中过程的影响。对于大型机组的联轴器对中，制造商一般都会提供转子的冷态找正曲线图，该曲线图通过对转子在热态时的膨胀量计算，预留出了该膨胀量，可通过计算或作图求得各支点的调整量。

总结：

现场实际操作时，在安装调整时往往需根据测量结果，由操作人员凭经验来增加或减少相应的垫片以对调整量作适当的调整，调整的速度和精度往往取决于操作者的技能高低。为使调整工作迅速且准确的进行，可将测量数值记录在图纸上，根据记录图上的读数值分析出两轴空间的相对位置情况。通过计算或作图求得各支点的调整量，以达到主动轴与从动轴既同心又平行。测量方法不同，计算方法也不同，但采用计算和作图的方法求调整量对于作业人员的理论水平要求较高，同时也需要较长的计算和作图的时间。

针对大型设备常用的单表法通过AutoCAD软件的绘图及其标注功能进行模拟，可以利用Excel表格的公式编辑功能对单表法对中调整量计算公式进行编辑，可以达到输入测量参数即可迅速得出各支点的调整量，进而实现迅速对中的目的。

参考文献：

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