（吐哈油田公司技術(shù)監(jiān)測(cè)中心，新疆 鄯善 838202）

聯(lián)軸器激光對(duì)中實(shí)用技巧

劉光勇

（吐哈油田公司技術(shù)監(jiān)測(cè)中心，新疆 鄯善 838202）

闡述了激光對(duì)中儀的工作原理、特性及應(yīng)用技巧，從而應(yīng)對(duì)不同設(shè)備、復(fù)雜安裝環(huán)境以及各種困擾。

激光對(duì)中儀；應(yīng)用

一、概述

激光對(duì)中儀具有操作簡單，方便快捷，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示的功能。相對(duì)于傳統(tǒng)對(duì)中方式，其精度更高，作業(yè)時(shí)間更短，適應(yīng)性更強(qiáng)。但在某些特定環(huán)境下，只按照儀器顯示進(jìn)行調(diào)整，有時(shí)難以快速調(diào)整完成。因此，掌握一些應(yīng)用技巧十分必要。

二、激光對(duì)中儀組成及工作原理

激光對(duì)中儀主要由激光發(fā)射器、激光接收器、主機(jī)以及夾具、數(shù)據(jù)線等構(gòu)成，激光發(fā)射器和接收器分別置于S、M兩個(gè)單元中，兩個(gè)單元均可以發(fā)射和接收對(duì)方信號(hào)。

激光對(duì)中儀的測(cè)量原理與傳統(tǒng)的單表找正法原理相通，其中S、M單元相當(dāng)于正逆兩個(gè)百分表固定在聯(lián)軸器的兩側(cè)。如圖1所示，激光束分別從S、M單元各自發(fā)出，并被對(duì)方接收。當(dāng)激光束落在接收器的光電點(diǎn)陣采集面CCD上時(shí)產(chǎn)生信號(hào)并經(jīng)主機(jī)處理器計(jì)算，確定這個(gè)照射區(qū)域能量中心點(diǎn)，S、M單元隨著軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，各自光束的能量中心點(diǎn)也分別在對(duì)方接收器的CCD采集面上產(chǎn)生位移Δ1、Δ2，假定S單元接收到向上位移為正，向下為負(fù)，則M單元上位移向上為負(fù)，向下為正。利用三角形的相似原理，激光對(duì)中儀就能根據(jù)測(cè)得的這種位移量再計(jì)算出水平與垂直方向上平行偏差和角度偏差，并自動(dòng)計(jì)算出設(shè)備前、后地腳相應(yīng)的調(diào)整值。

圖1

由此可知：

(1)角度偏差越小，平行偏差和地腳調(diào)整值越小，當(dāng)角度偏差為0時(shí)，即Δ1=Δ2，平行偏差和地腳調(diào)整值達(dá)到最小Δ1，因此，減少角度偏差可以降低平行偏差，降低調(diào)整量。

(2)SC越大，平行偏差越大，因此，在安裝夾具時(shí)盡量增大SC間距，以提高測(cè)量時(shí)平行偏差的精準(zhǔn)度。

(3)SF1、SF2的距離越大，地腳調(diào)整值越大，反過來講，SF1、SF2距離S越遠(yuǎn)，對(duì)測(cè)試偏差值影響能力越小。因此，在調(diào)整期間根據(jù)前后地腳距離結(jié)合參考值靈活加減墊片和左右移動(dòng)設(shè)備會(huì)起到更好的效果。

三、應(yīng)用舉例

1．長軸距、多支點(diǎn)大型機(jī)組對(duì)中

16SGT-W74壓縮機(jī)組的驅(qū)動(dòng)機(jī)是16缸的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，左右兩邊各9個(gè)地腳螺栓，共18個(gè)支撐點(diǎn)，前后地腳螺栓距離為3 400mm。如果根據(jù)前后地腳調(diào)整參考值來計(jì)算中間各個(gè)支撐點(diǎn)墊片的厚度，一是很難保證同時(shí)墊平，二是完成一次墊片增減調(diào)整工作量巨大。解決方法是先將中間所有支撐點(diǎn)上的墊片抽出來，只留前后四個(gè)角上的地腳墊片進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)調(diào)整數(shù)據(jù)達(dá)到要求后，用塞尺測(cè)出其余地腳支撐點(diǎn)空隙厚度，松開地腳螺栓，按照各個(gè)地腳測(cè)量值加入墊片。考慮到螺栓緊固后會(huì)有一定的變形量，一般在測(cè)量值基礎(chǔ)上增加0．05～0．10mm的余量。這種方法可以有效降低重復(fù)測(cè)試調(diào)整次數(shù)，縮短調(diào)整時(shí)間，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

2．熱膨脹參數(shù)的確定

對(duì)于制冷壓縮機(jī)、導(dǎo)熱油泵、液化氣泵這類設(shè)備，其輸送介質(zhì)溫度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離環(huán)境溫度。由于運(yùn)行溫度或機(jī)體材質(zhì)關(guān)系，在熱態(tài)或冷態(tài)下對(duì)中數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生較大改變。這類設(shè)備調(diào)整對(duì)中時(shí)一般都要事先給定一個(gè)補(bǔ)償值以彌補(bǔ)熱脹冷縮所產(chǎn)生的對(duì)中偏差。有些設(shè)備沒有提供熱膨脹參數(shù)，有的雖然提供了熱鼓脹參數(shù)，也可能因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境或生產(chǎn)工藝發(fā)生了改變使熱膨脹參數(shù)失效。針對(duì)這樣的問題，簡單的做法就是設(shè)備剛從熱態(tài)停機(jī)，立刻將對(duì)中數(shù)據(jù)測(cè)試下來，待設(shè)備冷卻至常溫狀態(tài)下再測(cè)試一次，兩次數(shù)據(jù)差值就是熱補(bǔ)償值。當(dāng)然所測(cè)得的補(bǔ)償值有一定偏差，這取決于事前準(zhǔn)備工作、設(shè)備散熱快慢和測(cè)試重復(fù)次數(shù)。

3．聯(lián)軸器減振墊配合間隙過大

有些設(shè)備聯(lián)軸器減振墊配合間隙過大，有時(shí)很難保證軸的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，甚至造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，重復(fù)性差，多次調(diào)整不到位。遇到這種情況解決的辦法就是在12點(diǎn)位置，將聯(lián)軸器兩端軸向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，使其緊靠其中的一面，不要松開，調(diào)整好兩個(gè)單元光束上下左右位置，然后在聯(lián)軸器外圓上劃一條記號(hào)線，如圖2。每次轉(zhuǎn)到12點(diǎn)、9點(diǎn)、3點(diǎn)數(shù)據(jù)采集位置時(shí)，用同樣方法使記號(hào)線重合并保持，然后讀取數(shù)據(jù)。這樣就可以消除聯(lián)軸器間隙過大造成的誤差，測(cè)試數(shù)據(jù)就相對(duì)比較準(zhǔn)確了。

圖2

4．地腳調(diào)整受限

由于制造或安裝等各種原因，經(jīng)常會(huì)遇到地腳移動(dòng)位置受限的情況，無法完成對(duì)中，尤其是螺栓孔水平方向移動(dòng)間隙過小，更為常見。解決這類問題，可以通過擴(kuò)大螺栓孔徑、車削螺栓、調(diào)整主機(jī)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然主機(jī)可以調(diào)整是最好的選擇，但往往主機(jī)都與工藝管線相連，調(diào)整比較困難；其次，擴(kuò)大地腳螺栓孔需要有相應(yīng)條件，不易實(shí)現(xiàn)；再者將地腳螺栓光桿部分直徑減小會(huì)降低螺栓強(qiáng)度，執(zhí)行中也有很大困難，因此不推薦。

還有些情況，如平行偏差基本可以滿足調(diào)整要求，只有角度偏差難以調(diào)整時(shí)，通過調(diào)整設(shè)備對(duì)應(yīng)角前后距離也能使偏差得到明顯改善。下圖3是一臺(tái)螺桿壓縮機(jī)調(diào)整實(shí)例，圖中測(cè)試數(shù)據(jù)顯示該設(shè)備水平方向平行偏差為0．19mm，基本可以滿足要求（以橙色顯示），而角度偏差0．06/100，不在要求范圍內(nèi)（以紅色顯示），但此時(shí)水平方向沒有任何調(diào)整余量，無法完成對(duì)中。通過采取圖4方法調(diào)整后，狀況得到很大改善。如圖5所示，角度偏差基本符合要求，平行偏差正常。

圖3

圖4

圖5

5．測(cè)試數(shù)據(jù)分析與墊片增減技巧

在使用激光對(duì)中儀過程中，當(dāng)水平角度偏差比較大時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有時(shí)完全按調(diào)整參考值增減垂直方向墊片并不能完全達(dá)到調(diào)整要求。如圖6所示，這是一臺(tái)多級(jí)離心泵，測(cè)試結(jié)果顯示電機(jī)垂直方向前地腳高0．29mm，后地腳高0．96mm。按照這個(gè)數(shù)據(jù)減去相應(yīng)厚度墊片并調(diào)整好水平方向偏差，再次測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)前后地腳分別變低了0．15mm和0．53mm，如圖7所示。究其原因就是水平角度偏差過大而產(chǎn)生的誤差，同樣，垂直方向角度偏差過大也會(huì)影響水平方向測(cè)試數(shù)據(jù)，可根據(jù)前面給出的計(jì)算公式推導(dǎo)得出。

圖6

圖7

當(dāng)水平角度偏差較大時(shí)，那么增減垂直方向墊片時(shí)應(yīng)將這一因素考慮進(jìn)去，這樣調(diào)整準(zhǔn)確性才會(huì)更高。具體操作方法是：當(dāng)水平角度偏差為正值時(shí)，在給定的調(diào)整參考值上要少減去一定厚度的墊片。反之，在調(diào)整參考值上應(yīng)多減去一定厚度的墊片，具體數(shù)值取決于水平角度偏差大小。根據(jù)三角形相似原理及對(duì)中計(jì)算公式，如本例中水平角度偏差為0．12/100mm，大概計(jì)算出影響垂直方向前后地腳真實(shí)偏差應(yīng)該為0．14mm和0．43mm。

當(dāng)然，還可以采取將水平偏差調(diào)整到位后再重新測(cè)試，之后再確定調(diào)整墊片厚度就更加準(zhǔn)確了，這也是偏差較大時(shí)要求進(jìn)行粗調(diào)的原因。

6．緊螺栓技巧

在水平方向和垂直方向調(diào)整都完成后，緊固螺栓也有一定訣竅。四個(gè)腳基本一致時(shí)，一般采用對(duì)角交叉順序緊固；前高后低先緊前地腳；后高前低先緊后地腳。切忌將螺栓一次緊到位，最好分多次緊固，一方面防止該點(diǎn)受力過大造成水平方向?qū)χ幸莆?，特別是墊片層數(shù)多的情況下更要避免，另外多次緊固還能觀察對(duì)中數(shù)據(jù)變化，以便靈活處理。

四、結(jié)論

本文主要從日常設(shè)備對(duì)中調(diào)整過程中遇到問題及解決方法著手，列舉了部分典型案例，但總結(jié)并不全面，還需要在實(shí)踐中不斷完善。

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2014-01-12）