高壓軸瓦電機(jī)對(duì)中技術(shù)要點(diǎn)分析

北京鼎盛成包裝材料有限公司 劉慶江 段長(zhǎng)柱

由于大型高壓軸瓦電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性、易維護(hù)的特點(diǎn)，尤其在冶金除塵設(shè)備廣泛應(yīng)用，但因高壓軸瓦電機(jī)對(duì)設(shè)備的水平度、同軸度、溫度和振動(dòng)要求較高，電機(jī)和設(shè)備的對(duì)中情況是設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。本文通過(guò)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式和現(xiàn)場(chǎng)施工工藝要求，總結(jié)高壓電機(jī)安裝、找正技術(shù)原理以提高設(shè)備安裝質(zhì)量。

1 高壓電機(jī)磁力中心線的確定與調(diào)整

在電機(jī)某一個(gè)位置，氣隙磁場(chǎng)的磁力線全部垂直于轉(zhuǎn)軸，而沒(méi)有軸向分量。這個(gè)位置就稱為磁力中心線。如果磁力線有軸向分量，在沒(méi)有其他限制條件的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子就會(huì)延軸線竄動(dòng)。當(dāng)竄動(dòng)比較厲害的時(shí)候轉(zhuǎn)子會(huì)沖擊軸瓦端面，導(dǎo)致異常溫升長(zhǎng)時(shí)間將造成電動(dòng)機(jī)損傷。如電機(jī)轉(zhuǎn)子在無(wú)軸向外力的情況下將穩(wěn)定在一平面上運(yùn)行（圖2）。

圖1 電機(jī)結(jié)構(gòu)

圖2 電機(jī)磁力中心線示意圖

1.1 電機(jī)出廠前確定方法

實(shí)際設(shè)計(jì)中為了便于測(cè)量，磁力中心線尺寸顯示的是軸伸根部距軸瓦端蓋端部的距離，由于安裝制造的誤差，同型號(hào)同結(jié)構(gòu)的電機(jī)磁力中心線尺寸差距略有不同。確定磁力中心線的方法是電機(jī)空轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，用鋼板尺或紅外線測(cè)距儀測(cè)量即可，測(cè)定的結(jié)構(gòu)將以電機(jī)軸伸數(shù)值來(lái)表示磁力中心線的位置（圖3）。

圖3 電機(jī)軸伸銘牌

1.2 軸伸特殊情況處理

電機(jī)轉(zhuǎn)子的“軸伸”反映電機(jī)轉(zhuǎn)子與錠子線圈磁力中心線的位置關(guān)系，此數(shù)值在電機(jī)制作完成后廠家已經(jīng)完成標(biāo)定，但當(dāng)電機(jī)更換軸瓦瓦座或者軸瓦時(shí)，應(yīng)考慮轉(zhuǎn)子機(jī)械中心位的略微變化。在電機(jī)安裝時(shí)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子在徑向前、后移動(dòng)來(lái)確定機(jī)械中心位，理論上電機(jī)標(biāo)牌上的軸伸位置應(yīng)該在電機(jī)轉(zhuǎn)子前、后竄動(dòng)量的中心點(diǎn)上，當(dāng)不重合時(shí)，優(yōu)先考慮機(jī)械中心位置來(lái)確定軸伸。

首先測(cè)量軸頸長(zhǎng)度和軸瓦推力面與軸肩接觸的有效長(zhǎng)度，一般軸瓦在軸頸中央位置或略向前放置，這樣可確定軸向串動(dòng)量，以保證不撞到軸瓦推力面為準(zhǔn)。還要掌握電機(jī)氣隙大小，兩側(cè)軸頸水平度等；當(dāng)電機(jī)連接負(fù)載后運(yùn)行發(fā)生轉(zhuǎn)子前后串動(dòng)且無(wú)法穩(wěn)定，此時(shí)觀察其串動(dòng)方向和先前掌握的軸游值確定移動(dòng)量，需要停止電機(jī)運(yùn)行調(diào)整電機(jī)前、后位置。

1.3 電機(jī)轉(zhuǎn)子偏移磁力中心線的原因

電機(jī)原因：電機(jī)兩側(cè)軸頸不同心，轉(zhuǎn)子中心偏離垂直方向，造成重力產(chǎn)生軸向分力，拉動(dòng)轉(zhuǎn)子造成竄動(dòng)，導(dǎo)致磁力中心線偏移；齒輪聯(lián)軸器連接螺栓不一致、聯(lián)軸器齒輪磨損,輪齒產(chǎn)生軸向分力,拉動(dòng)轉(zhuǎn)子磨削止推瓦；聯(lián)軸器同軸度誤差造成的軸向沖擊以及電機(jī)負(fù)載的沖擊負(fù)荷,電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng),定子和瓦坐產(chǎn)生偏移,嚴(yán)重的將產(chǎn)生機(jī)械損傷。

轉(zhuǎn)子定位不準(zhǔn)。安裝時(shí)沒(méi)有按磁力中心線定位轉(zhuǎn)子,造成轉(zhuǎn)子偏離磁場(chǎng)中的位置,在磁場(chǎng)作用下向磁場(chǎng)中央移動(dòng),撞到軸根后反彈,形成往復(fù)移動(dòng)；聯(lián)軸器安裝不到位或間距不合理，聯(lián)軸器與軸配合較松，造成軸向竄動(dòng)，導(dǎo)致磁力中心線偏移。

2 電機(jī)安裝、間隙調(diào)整與找正

2.1 電機(jī)安裝與電機(jī)對(duì)中

安裝前用框式水平儀和精密水準(zhǔn)儀對(duì)電機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量，加調(diào)整墊，電機(jī)基礎(chǔ)縱橫向水平度允許誤差為0.1/1000,各組墊鐵標(biāo)高誤差不超過(guò)0.5mm。利用鋼線及線墜測(cè)量電機(jī)底座中心線及距離，中心線偏差小于1mm,標(biāo)高偏差不超過(guò)0.5mm,水平度偏差小于0.1/1000。風(fēng)機(jī)電機(jī)找正以風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器端面作為參考面將風(fēng)機(jī)軸和電機(jī)軸對(duì)正。

2.2 電機(jī)找正

電機(jī)找正時(shí)“軸向”與“徑向”對(duì)中基本原理。電機(jī)找正主要涉及電機(jī)側(cè)聯(lián)軸器與風(fēng)機(jī)側(cè)聯(lián)軸器軸向（“張口”）對(duì)中與“徑向”對(duì)中兩個(gè)基本數(shù)據(jù)，對(duì)中數(shù)據(jù)精度要求＜0.05mm。

圖4 電機(jī)找正時(shí)“軸向”與“徑向”對(duì)中

2.2.1 確定電機(jī)側(cè)與風(fēng)機(jī)側(cè)聯(lián)軸器間的間隙

在確定電機(jī)軸伸后（考慮轉(zhuǎn)子機(jī)械中心位），保證電機(jī)轉(zhuǎn)子伸至最前端時(shí)不撞擊風(fēng)機(jī)側(cè)聯(lián)軸器（預(yù)留1～2mm距離），此時(shí)理論磁力中心位置（軸伸）與預(yù)留間隙之和為電機(jī)運(yùn)行時(shí)實(shí)際對(duì)輪間隙，因?yàn)殡姍C(jī)運(yùn)行平穩(wěn)之后，轉(zhuǎn)子在磁力中心線位置運(yùn)行。假設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)子前、后竄動(dòng)量數(shù)值為L(zhǎng)，預(yù)留間隙為N，電機(jī)對(duì)輪間隙最小值為M，前提電機(jī)磁力中心位置與轉(zhuǎn)子機(jī)械徑向竄動(dòng)量中點(diǎn)基本重合，則：M=L/2+N（此對(duì)輪最大間隙≤14mm，數(shù)據(jù)來(lái)源機(jī)械手冊(cè)）。對(duì)輪間隙過(guò)大時(shí)將導(dǎo)致電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，使聯(lián)軸器連接銷釘或者尼龍棒軸向的剪切力過(guò)大導(dǎo)致?lián)p傷，當(dāng)聯(lián)軸器對(duì)中不良引起振動(dòng)同樣加速其損傷。

2.2.2 電機(jī)找正工作步驟

工具：百分表+表座、塞尺、千分尺等；儀表的安裝：表架在電機(jī)這邊，一塊打徑向（調(diào)上下左右的偏差），兩塊打軸向（調(diào)上、下、左、右的張口，也可使用塞尺代替），先調(diào)好左、右偏差和張口，緊死地腳螺絲（對(duì)角線緊固），在調(diào)上、下的高矮和“張口”；電機(jī)上、下“張口”調(diào)節(jié)：“下張口”要“減墊”，“上張口”要“加墊”，前、后地腳加、減多少墊片要看上、下張口的偏差值及電機(jī)具體的尺寸。

2.2.3 電機(jī)找正增、減墊片的計(jì)算原理

舉例說(shuō)明：假如當(dāng)前是下張口32道、高40道，如果百分表走的是180°，需要除2，也就是下張口16道、高20道，此時(shí)要減墊，假如聯(lián)軸器對(duì)輪的直徑是400mm，具體尺寸如圖5。電機(jī)前地腳到聯(lián)軸器前端是500mm，他們之間的比例是500:400，是1.25倍。假設(shè)后地腳到聯(lián)軸器前端是電機(jī)前后兩地腳距離3000mm和聯(lián)軸器端面與前地腳距離500mm之和、為3500mm。

圖5 確定電機(jī)側(cè)與風(fēng)機(jī)側(cè)聯(lián)軸器間的間隙

圖6 聯(lián)軸器對(duì)輪

后地腳比例：后地腳距離/聯(lián)軸器的直徑400=3500:400=8.75倍。則：16乘 上8.75加 上 電機(jī)的高20道=1.40+0.2=1.6mm，也就是后面減1.60mm；前地腳比例：前地腳距離/聯(lián)軸器直徑=500/400=1.25。則：16乘1.25加上電機(jī)的高20道=20+20=40道，也就是前面減0.4mm。一般用于2級(jí)電機(jī)（轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)，誤差在不除2的范圍內(nèi)是0.05mm）和4級(jí)電機(jī)（1500轉(zhuǎn)誤差不除2是0.10mm）。

3 電機(jī)安裝注意事項(xiàng)

安裝電機(jī)之前徹底清理電機(jī)與電機(jī)基礎(chǔ)接觸面，并保證墊片平整清潔，墊片高度較高時(shí)保證墊片數(shù)量最少為宜（≤3）；電機(jī)接手尼龍棒（彈性膠圈）保證在接手內(nèi)部自由竄動(dòng)量，尼龍棒存在梯度的要求進(jìn)行更換或者打磨；電機(jī)找正之后進(jìn)行空試，測(cè)量電機(jī)前、后軸振動(dòng)值，并與電機(jī)廠出廠前實(shí)驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)；保證電機(jī)轉(zhuǎn)子正確的軸伸量；啟動(dòng)電機(jī)前確保電機(jī)地腳螺栓緊固，電機(jī)側(cè)面的頂絲有足夠的預(yù)緊力。