激光對中儀在造紙機轉動設備安裝中的應用

潘紅強 岳陽國泰機械有限責任公司湖南 岳陽（414000）

激光對中儀在造紙機轉動設備安裝中的應用

潘紅強 岳陽國泰機械有限責任公司湖南 岳陽（414000）

詳盡介紹了激光對中儀找正紙機轉動設備聯(lián)軸器中心的基本方法和技術要求作，探討了紙機轉動設備聯(lián)軸器中心找正。

聯(lián)軸器；激光對中儀；程序；對中允差；時鐘方式

聯(lián)軸器找中心是造紙設備安裝及檢修工作的一項重要內(nèi)容，若找正的方法不對或找正的結果不精確，將會在軸和聯(lián)軸器中產(chǎn)生很大的應力，嚴重影響正常運轉，甚至引起整臺機器和基礎的振動和損壞，嚴重威脅著轉動設備的正常運行，尤其是高速紙機，對聯(lián)軸器找正的數(shù)據(jù)要求極為嚴格?，F(xiàn)就轉動設備聯(lián)軸器找正問題作一下闡述。

1 聯(lián)軸器找中心原理及方法

聯(lián)軸器找中心的方法有不同種類。按轉動設備的安裝位置分為臥式和立式兩種，其中臥式較常見；按找正難易程度又分為簡易找正與系統(tǒng)找正兩種，前者找出的結果較粗略，后者得出的結果比較理想。無論按什么方式分類，它們的原理及分析方法是一致的。

根據(jù)測量時使用的工具不同，可以分為以下4種測量方法:(1)利用直尺和塞尺測量徑向位移，利用平面規(guī)和楔形規(guī)測量角位移，此法簡單易行，但精度不高，只適于不需精確找正的粗糙的低速機器。(2)利用中心卡和塞尺進行測量，這種方法可同時測出徑向和軸向間隙，操作方便，精度高，應用廣泛。(3)利用千分表及中心卡進行測量,此法精度更高，它適于需要精確找中心的精密機器和高速機器。(4)用激光對中儀找正,此法精度高,操作方便。

2 聯(lián)軸器找正時的偏移情況

找中心的目的是使一轉子軸的中心線為另一轉子軸的中心線的延續(xù)線，因為兩個轉子的軸是用聯(lián)軸器連接，所以只要聯(lián)軸器的兩對輪中心線是延續(xù)的，那么兩轉子的中心線也就一定是一條延續(xù)的曲線。為此必須滿足以下兩個條件：a1=a3且s1=s3。即兩軸線同心且端面平行。

安裝聯(lián)軸器時一般可能遇到如圖1所示的4種情況[1]。

圖1 聯(lián)軸器找正時可能遇到的4種情況1，2-----支點

(1)兩半聯(lián)軸器安裝正確，即a1=a3,s1=s3。如圖1(a)所示。此處a1,a3,s1,s3分別表示0°和180°兩個位置上的徑向間隙和軸向間隙，此時兩半聯(lián)軸器端面相互平行，主動軸與從動軸的中心線同軸心。

(2)兩半聯(lián)軸器端面平行，軸心不同，兩軸心線之間有一平行的徑向位移如圖1(b)所示,即a1≠a3，s1=s3此時兩軸中心線之間有徑向位移(偏心距)e=(a3-a1)/2。

(3)兩半聯(lián)軸器同心，但軸心線不平行，如圖1(c)所示，即a1=a3,s1≠s3,此時兩軸的中心線具有傾斜的角位移(傾角)a。

(4)兩半聯(lián)軸器既不同心,又不平行，如圖1(d)所示，即al≠a3,s1≠s3,此時兩軸的中心線間既有徑向位移又有角位移。

聯(lián)軸器在后3種情況時都是不正確的，必須進行找正，使其達到第一種情況為好。一般在安裝時，先把從動機安裝好，使其軸處于水平并且固定，然后安裝和調(diào)整主動機，即用增減主動機支腳墊片的方法來進行調(diào)整(同樣，若在水平方向有偏差時可用推移主動機的位置來進行調(diào)整)。

雖有偏移，但在允許范圍內(nèi)時可不予調(diào)整。各種聯(lián)軸器的角位移和徑向位移的允許偏差值如表1所示。

表1 對中允差表(1)

3 激光對中儀測量原理及應用

3.1 激光校正的原理

隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在有了激光對中儀，激光對中儀工作原理是逆向顯示對中，它使用兩束激光來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼帶和百分表。由于激光沒有鋼帶下垂的缺點，所以精確度很高。相對于其它的找正方式，它具有快捷，簡單，準確性高的優(yōu)勢，尤其對于大型機組，更為明顯。它由幾部分組成：激光發(fā)射器，激光接收器，控制液晶屏，這三者之間的連接數(shù)據(jù)線，專用的鏈條式（或磁力表坐）卡具（用來把激光發(fā)射和接收器固定在聯(lián)軸器上）。在把激光發(fā)射器和激光接收器固定在聯(lián)軸器上之后，再將連線和控制屏接到一起，選擇找正模式，按提示輸入相應的數(shù)據(jù)，一般有激光發(fā)射器的回轉直徑，激光發(fā)射器和激光接收器之間的距離，調(diào)整機器各支腳到接收器的距離。一般只須盤車180°即可，之后各腳的加減墊片數(shù)據(jù)和水平方向移動調(diào)整數(shù)據(jù)將由控制液晶屏顯示出來。一般經(jīng)過兩次調(diào)整即可完成。

3.2 激光對中儀找正方法簡介

現(xiàn)以Fixturlaser Shaft 200便攜式激光對中儀簡單闡述激光對中儀找正方法和步驟:(1)夾具安裝及聯(lián)線（見圖2）

將V形架分別綁在被測物的兩個配對軸上，旋緊螺栓，注意必須使用配套專用工具，應避免螺栓旋得過緊。

將架桿旋緊在V形架上，安裝TD(激光發(fā)射器/探測器裝置)單元，TD-M安裝在移動端上，TD-S安裝在固定端上。如果機軸直徑過大，可選用延展鏈條。顯示器和TD單元的聯(lián)線有兩種方法：

1)一條聯(lián)線連接顯示器和一個TD單元，另一條連接兩個TD單元

2)一條聯(lián)線連接TD-M和顯示器的一個接點，另一條聯(lián)線連接TD-S和顯示器的另一個接點。

每個TD單元可連在顯示器上的任一接點。如果在測試過程中聯(lián)線脫落，應返回主菜單重新進行測試。

應盡量避免帶電拔、插電纜，安裝聯(lián)線與拆線時，應先關閉顯示器。

圖2 激光對中儀夾具安裝及聯(lián)線

擴展固定架既可連在V形架上，也可架在磁性基座上。如果被測軸較短，標準方法不便安裝TD單元，采用擴展固定架就可以解決（見圖3）。

圖3 激光對中儀擴展固定架

(2)程序（主菜單）

Fixturlaser Shaft 200型激光對中儀帶有多種用途的程序。按紅按鈕打開屏幕顯示主菜單，使用完畢后也必須回到主菜單才能關機。

程序1：水平軸對中

程序2：豎直軸對中

程序3：萬向軸/偏置軸對中

程序4：串聯(lián)機組對中計算

程序5：平直測試

程序6：TD值顯示

程序7：實時數(shù)據(jù)傳送

程序8：文件管理

程序9：系統(tǒng)設置

其他諸如軟地腳檢測、固定地腳的選擇，以及熱膨脹效應補償?shù)染稍诔绦蛑械淖庸δ苤姓业絒2]（（見圖 4）。

(3)軸對中簡介

軸對中，即調(diào)整兩臺連接機器（例如電機和減速器）的同心，使其軸線在正常工作溫度下保持同心。軸對中操作即水平和豎直移動一臺機器的前一對或后一對地腳，直到軸線調(diào)整到允許誤差范圍內(nèi)。對中允許誤差很大程度上取決于軸的轉速。機器軸對中應達到制造廠提供的允許誤差范圍內(nèi)。如果機器規(guī)格上沒有該限定，則可參閱下表。對中的標準即偏差為零或規(guī)定的偏差以補償熱膨脹效應，所謂允許誤差就是可承受的對于上述標準的最大偏差。

圖4 激光對中儀開機后屏幕顯示的主菜單

系統(tǒng)

地腳的測量結果告訴你移動端設備目前所處位置。

正值表示移動端設備高或遠離你。

負值表示移動端設備低或靠近你。

評定垂直不對中（見圖5）。

角度和偏移值用于確定對中質(zhì)量。這些數(shù)值與對中允差相比較，確定是否調(diào)整。

地腳值給出移動端設備在地腳處的位置，即修正量。正值表示設備高并且墊片必須撤掉。負值表示設備低并且墊片必須增加。

圖5 激光對中儀評定垂直不對中

評定水平不對中（見圖6）。

圖6 激光對中儀評定水平不對中

角度和偏移值用于確定對中質(zhì)量。這些數(shù)值與對中允差相比較，確定是否調(diào)整。

地腳值給出移動端設備在地腳處的位置，即修正量。正值表示設備遠離你并且墊片必須朝你移動。負值表示設備朝向你并且必須推遠。

(4)時鐘方式

步驟:

1)主菜單上選水平軸對中，即程序1。

2)屏幕顯示出可移動機器?；疑珔^(qū)為數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)。測量距離A，點觸A區(qū)輸入距離值，點OK確認。繼續(xù)B區(qū)和C區(qū)的測量。距離D默認值為A的一半，也可D區(qū)人工輸入實際值（見圖7）。

圖7 水平軸對中時屏幕顯示

3)放置好準備對中的機器。

4)根據(jù)帶圖示水平儀的傾角計的顯示，轉動軸將TD單元轉至12點鐘位置。當達到正確位置±3o以內(nèi)時，TD-M上的綠燈指示變成紅綠閃爍?；瑒犹綔y器上的標靶，調(diào)節(jié)藍色鈕將激光束對準標靶中心（見圖8）。

圖8 TD單元在12點鐘位置及調(diào)整激光束

5)將TD單元轉至9點中位置。打開標靶，等TD值顯示后點觸9點鐘圖標（見圖9）。

圖9 TD單元在9點鐘位置

6)依照傾斜計的顯示，將TD單元轉至3點鐘位置，點觸3點鐘圖標。這時屏幕顯示出機器當前的水平位置（見圖 10）。

圖10 TD單元在3點鐘位置

7)將TD單元轉至12點鐘位置，點觸12點鐘圖標。這時屏幕顯示出機器當前的豎直位置（見圖11）。

圖11 TD單元在12點鐘的位置

8)豎直調(diào)整機器位置，直到平行偏差和角度偏差都達到允許誤差范圍內(nèi)。

9)再轉至3點鐘位置，進行水平調(diào)整，達到對中的要求。

10)再轉回到12點鐘位置，點觸12點鐘圖標，檢查機器的定位是否符合要求。

11)測量和校準工作就此完成。可重復測量以確認測量結果。點觸打印圖標可將結果打印輸出，也可以點觸抽屜圖標將結果保存，以便將來打印或傳送到計算機。測量結果存入永久記憶，以當前日期和時刻為標簽，詳見內(nèi)存管理器。

注：保存的是測量結果而不是機器調(diào)整后的顯示讀數(shù)，如要保存該顯示讀數(shù)，重復測量過程并點觸抽屜圖標。

3.3 激光找正系統(tǒng)的優(yōu)點:

(1)激光束直線性好，不受重力影響，不會下垂出現(xiàn)撓度。

(2)激光接收單元陣間距很小，因而靈敏度高。

(3)內(nèi)建數(shù)字處理器，可方便地對數(shù)據(jù)進行處理，直接計算出角度、平行偏差、地腳螺栓處的移動量、墊片調(diào)整量等多項結果。

(4)可利用找正儀進行實時監(jiān)測調(diào)整，減少工作量。

(5)不受聯(lián)軸器結構及尺寸影響，通用性強。

3.4 激光找正使用經(jīng)驗

1)先將粗找過同軸度的需要軸對中檢測的設備連接，保證軸同步轉動；

2)檢查設備底座與基礎的緊固螺栓、聯(lián)軸器、震動及其他聯(lián)接件等外部干擾因素，分析其對軸對中測量可能產(chǎn)生的影響；

3)將激光對中儀的瞄準探測器、顯示器、接口連線等按照操作規(guī)程安裝好。

4 結束語

便攜式激光對中儀作為目前軸對中測試系統(tǒng)中的先進測量工具，憑借高效、精確，在實際應用中正逐步取代落后的百分表找正。與百分表找正相比，不僅提高工效幾十倍，而且軸線偏移值和角偏移值找正精度也高。

（1） 李向華等.制漿造紙設備安裝與維修.中國輕工業(yè)出版社,2009

(2) Fixturlaser Shaft 200型激光對中儀用戶手冊

2012-6-1