轉(zhuǎn)動設(shè)備聯(lián)軸器同軸度檢測與調(diào)整技術(shù)研究

摘要：聯(lián)軸器作為轉(zhuǎn)動設(shè)備傳動系統(tǒng)中的重要部件，其同軸度的調(diào)整對于設(shè)備的正常運行和性能發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用，但在生產(chǎn)實際裝調(diào)中，大部分工作人員對聯(lián)軸器調(diào)整的原理和方法理解不夠透徹，另外該工作對工作經(jīng)驗的依賴度非常高，在實際調(diào)整中工作效率低下，工作質(zhì)量較低，文章介紹了轉(zhuǎn)動設(shè)備聯(lián)軸器同軸度調(diào)整的原理、方法以及在實際工程中的應(yīng)用。通過對各種調(diào)整技術(shù)的分析和企業(yè)實際調(diào)整案例研究，總結(jié)闡述了在實際聯(lián)軸器同軸度調(diào)整過程中的各項經(jīng)驗結(jié)論以及實踐應(yīng)用，以確保聯(lián)軸器的同軸度達到允許的偏差范圍，以提高設(shè)備的運行穩(wěn)定性和可靠性。文中還對未來聯(lián)軸器同軸度調(diào)整技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了展望。

關(guān)鍵詞：聯(lián)軸器；同軸度；調(diào)整技術(shù)；測量方法；設(shè)備運行

Research on Coaxiality Detection and Adjustment Technology for"Rotating Equipment Couplings

Xu Dongliang

（Intelligent Manufacturing Department，Baotou Vocational amp; Technical College，Baotou，Inner Mongolia 014035）

Abstract：Coupling is an important component in the transmission system of rotating equipment，and the adjustment of the coaxiality of the coupling plays a crucial role in the normal operation and performance of the equipment.However，in actual production installation and adjustment，most workers do not have a thorough understanding of the principles and methods of adjusting the coupling.In addition，this work relies heavily on work experience，resulting in low work efficiency and low work quality in actual adjustment.This article introduces the principles，methods，and applications of coaxiality adjustment of rotating equipment couplings in practical engineering.Through the analysis of various adjustment techniques and practical case studies of enterprise，this article summarizes and elaborates on the various experience conclusions and practical applications in the actual process of adjusting the coaxiality of couplings，in order to ensure that the coaxiality of couplings reaches the allowable deviation range and improve the operational stability and reliability of equipment.The article also looks forward to the development trend of coaxiality adjustment technology for future couplings.

Key words：coupling;coaxiality;adjusting technology;measurement method;equipment operation

當(dāng)前我國工業(yè)技術(shù)飛速發(fā)展，制造業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級，各種新技術(shù)、新工藝層出不窮，機械設(shè)備不斷向智能化、高端化、綠色化、無人化進行邁進，對基礎(chǔ)機械設(shè)備可靠性要求也不斷提升，而在實際的企業(yè)生產(chǎn)過程中，轉(zhuǎn)動設(shè)備由于聯(lián)軸器同軸度偏差過大產(chǎn)生額外的徑向力和彎矩，會引起一系列不良的后果，例如：電機異常振動、噪聲增大；軸承受力不均、溫升加劇、磨損加劇、壽命降低；軸上密封元件失效，甚至?xí)?dǎo)致聯(lián)軸節(jié)的損壞和疲勞斷裂等，嚴重影響設(shè)備的運行效率和可靠性，因此，準確而有效地調(diào)整聯(lián)軸器的同軸度是機械工程領(lǐng)域中一項關(guān)鍵的技術(shù)任務(wù)，對于提高設(shè)備的運行性能和可靠性具有重要意義。

1聯(lián)軸器同軸度調(diào)整的原理分析

一般情況之下，由于從動軸與后續(xù)連接設(shè)備均有精度關(guān)聯(lián)，所以常將泵或者減速機作為基準元件，而將電機作為最后的調(diào)整原件，一般情況下無論如何進行調(diào)整主從動聯(lián)軸節(jié)均會有相應(yīng)的偏差，而這個偏差可以是水平面內(nèi)的偏差（即水平傾斜），也可是垂直面內(nèi)的偏差（即電機高低俯仰），而水平偏差我們可以通過移動電機進行調(diào)整，而垂直偏差我們必須通過調(diào)整電機的高低來調(diào)整，而調(diào)整高低必須要考慮墊片的厚度，所以我們重點來探討電動機高低的調(diào)整原理，可以將從動側(cè)聯(lián)軸節(jié)作為基準，根據(jù)偏差情況，基于平面幾何和空間幾何的知識，通過測量和計算軸的相對位置關(guān)系，確定調(diào)整量和方向。

例如圖1中電機整體偏低Δh，且電機上側(cè)張口δ，我們首先將電機整體增加Δh厚度的墊片后兩聯(lián)軸節(jié)的中心點便處于同一高度，簡單繪制輔助線后如圖2所示。

發(fā)現(xiàn)三角形△GHF、△CAD、△CBE相似，所以AD=（BC/GF）×HF；電機前地腳螺栓孔處A加墊厚度=△h+（AE/FH）×GH，電機后地腳螺栓孔處B加墊厚度=△h+（BC/GF）×HF，其中BC為電機后地腳到聯(lián)軸節(jié)端面的長度，AC為電機前地腳到聯(lián)軸節(jié)端面的長度，GF為聯(lián)軸節(jié)直徑，上述三個尺寸可以通過長直尺或者盒尺直接進行測量，本文重點講解軸向偏差HF和徑向偏差△h的測量調(diào)整方法。

2聯(lián)軸器同軸度的測量方法

2.1直尺塞規(guī)測量法

直尺塞規(guī)測量法方法簡單，易于操作，具體操作方式可以依據(jù)圖3、圖4測量聯(lián)軸節(jié)的端面偏差及高低差值，這種方法雖然簡單，但受操作手法影響較大，所以測量誤差大。一般用于轉(zhuǎn)速較低、精度要求不高的設(shè)備。

2.2激光測量法

利用激光干涉儀或激光對中儀（見圖5），將激光對中儀固定到聯(lián)軸器或者轉(zhuǎn)動軸上，調(diào)零后進行測定，對中儀解決了傳統(tǒng)測量中人為目視的測量誤差，測量精度高，且數(shù)據(jù)實時傳輸計算，調(diào)整效率極高，但由于測量必須使用專用設(shè)備，設(shè)備的造價及維護成本非常高，另外受環(huán)境燈光影響時可能出現(xiàn)精度偏差，一般用于精密、大型、稀有設(shè)備。

2.3打表測量法

使用百分表或千分表，分別在軸向和徑向測量軸的位移，一般有單表找正法、雙表找正法和三表找正法，單表找正法是利用百分表座和一塊百分表，交替地測量軸向和徑向的偏差值；雙表找正法是指用兩塊百分表，一塊百分表測量徑向，一塊百分表測量聯(lián)軸節(jié)的軸向，如圖6所示；

三表找正與兩表法找正不同的是，在測量一個位置上的徑向時，同時測量間隔180°的兩個位置上的軸向間隙，測量更為精準。百分表測量后通過前面所述計算原理便可以計算電機前后腳調(diào)整墊片的厚度。打表測量法方法簡便，精度較高、造價低廉，適用于一般精密設(shè)備，所以也是企業(yè)中實際應(yīng)用最為廣泛的測量方法，本次研究主要采用打表測量法。

3聯(lián)軸器同軸度調(diào)整方法及注意事項

3.1同軸度的調(diào)整方法

3.1.1垂直平面偏差調(diào)整

在垂直平面內(nèi)電機同軸度出現(xiàn)偏差，即電機高低張口存在偏差，電機的高低可以通過在電機的前后地腳螺栓處添加或減少墊片，并且通過前后腳墊片的厚度差可消除軸的張口偏差。

3.1.2水平面偏差調(diào)整

水平面內(nèi)出現(xiàn)同軸度偏差，可以使用銅棒敲擊電機或者使用頂絲頂動電機，從而實現(xiàn)軸的水平面微調(diào)，從而消除水平方向的徑向和軸向偏差。

3.2調(diào)整過程中的注意事項

3.2.1測量精度的保證

選擇合適的測量工具和測量環(huán)境，盡量減少誤差，從而提高同軸度的測量調(diào)整精度。

3.2.2調(diào)整順序的合理性

遵循先粗調(diào)后精調(diào)的原則，逐步提高同軸度精度。

3.2.3考慮設(shè)備的熱膨脹

在調(diào)整過程中預(yù)留熱膨脹余量，即調(diào)整兩半聯(lián)軸節(jié)端面距離（根據(jù)聯(lián)軸節(jié)的尺寸及工況確定），以防止設(shè)備運行時因溫度變化導(dǎo)致同軸度偏差。

4企業(yè)實際案例分析及操作技術(shù)要點

4.1企業(yè)實際案例解決過程

現(xiàn)以某碳素廠各電機聯(lián)軸器同軸度測量調(diào)整為例，闡述打表測量法測量調(diào)整同軸度誤差的方法、步驟和過程中的關(guān)鍵要點。

聯(lián)軸器測量調(diào)整前，務(wù)必清理電機底部所有的墊片、雜物，并全部擦拭干凈，防止在測量過程中由于雜物導(dǎo)致的反復(fù)測量調(diào)整。

百分表架設(shè)時一般將表座吸附到從動側(cè)，百分表測量電機側(cè)偏差，一定要壓縮百分表讀數(shù)處于中間行程，并且務(wù)必用手輕微敲擊表架，確認是否牢靠，盤車轉(zhuǎn)動一圈，檢查讀數(shù)是否回歸原位，在實際的測量調(diào)整過程中，由于百分表要進行360°的回轉(zhuǎn)，且兩半聯(lián)軸節(jié)的的實際偏差較大，所以百分表表架松動、百分表卡死的情況時有發(fā)生，務(wù)必嚴格檢查，并且于每次測量得出數(shù)據(jù)后必須進行復(fù)測，檢查讀數(shù)的一致性。

測量時盡量保證兩聯(lián)軸節(jié)的同步轉(zhuǎn)動，防止由于聯(lián)軸節(jié)的表面尺寸誤差所造成的測量誤差。

正式測量前務(wù)必檢查電機基礎(chǔ)的平整度，使用刀口尺或刀口角尺將水平方向進行粗調(diào)基本靠齊，將百分表打到水平位置，邊看表邊挨個緊固每一條螺栓，如表變動幅度較大，證明存在虛腳，需增加銅皮再進行緊固，直到所有螺栓緊固后水平方向沒有較大偏移為止。

找正過程中每次緊固時，所有螺栓務(wù)必按照正常生產(chǎn)時的螺栓緊固力度進行，否則所有讀數(shù)均為虛數(shù)，將嚴重影響找正進度。

務(wù)必確保銅皮的寬度，保證電機與銅皮的接觸面積，電動機地腳墊片應(yīng)盡量減少，薄墊應(yīng)合為厚墊，每個地腳的總數(shù)不超過四片，其中0.50mm以下的墊片不超過三片。

水平調(diào)整時嚴禁使用大錘猛擊電動機地腳部位，大型電機找正如確需用大錘對電動機微調(diào)時，必須用紫銅棒墊打，且用力不可過猛，防止發(fā)生設(shè)備損壞。

將百分表打到垂直方向，邊看表邊緊固地腳螺栓，根據(jù)垂直方向偏差情況決定螺栓的緊固順序，另外除觀察垂直方向數(shù)據(jù)，也可增加一塊百分表觀察水平數(shù)據(jù)，如有跑偏情況，應(yīng)及時查明原因進行處理。

最終通過反復(fù)調(diào)整，將誤差限制在允許的范圍內(nèi)，見表1、表2。

4.2聯(lián)軸器裝調(diào)技術(shù)要點

聯(lián)軸器同軸度的檢測和調(diào)整時，務(wù)必根據(jù)工況需要選擇合適的測量方法，盡量減少誤差，從而提高同軸度的測量調(diào)整精度。

聯(lián)軸器同軸度檢測調(diào)整前，清理準備工作必不可少，由于在企業(yè)實際生產(chǎn)現(xiàn)場工況較為復(fù)雜，部分電機基礎(chǔ)損壞，所以必須要認真進行清理，并且在實際測量調(diào)整前盡量消除電機基礎(chǔ)不平整的問題。

聯(lián)軸器同軸度的檢測至關(guān)重要，量具即是調(diào)整的眼睛，所以必須要保證百分表座的剛性，防止旋轉(zhuǎn)時表架變形，并且在每次測量完成后及時進行復(fù)檢，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，反復(fù)調(diào)整。

聯(lián)軸器同軸度調(diào)整過程中螺栓的緊固至關(guān)重要，無論是過程中的檢測，還是最終調(diào)整后的緊固，均需按照最終的擰緊力矩進行緊固，防止出現(xiàn)虛腳的問題，導(dǎo)致測量偏差較大，反復(fù)調(diào)整。

在進行最終緊固時，所有螺栓不可一次擰緊，由于電機自身的加工精度或者剛性不足，可能存在電機底板變形，所以一次緊固容易造成電機俯仰，從而影響最終的調(diào)整精度，務(wù)必根據(jù)百分表讀數(shù)進行對稱對角的緊固工作。

無論用何種方法求調(diào)整量，復(fù)查測量時仍可能產(chǎn)生一定的誤差。聯(lián)軸器找正與調(diào)整需要反復(fù)進行多次，工作人員務(wù)必要做到耐心、認真。

5聯(lián)軸器同軸度調(diào)整技術(shù)的發(fā)展趨勢

5.1更高的精度要求

隨著機械設(shè)備的高速化和精密化發(fā)展，對聯(lián)軸器同軸度調(diào)整精度的要求將不斷提高。

5.2智能化和自動化

借助更加先進的傳感器、控制技術(shù)和算法，實現(xiàn)調(diào)整過程的輕量化、智能化和自動化。

5.3狀態(tài)監(jiān)測的結(jié)合

將同軸度調(diào)整與設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)實時調(diào)整和劣化預(yù)警，以便于更好開展設(shè)備的預(yù)防性維修。

6結(jié)語

隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對轉(zhuǎn)動設(shè)備的可靠性要求不斷提升，聯(lián)軸器同軸度的要求也必將不斷提高，通過對企業(yè)中的實踐案例進行理論分析與實際驗證得出裝調(diào)過程中的技術(shù)要點，并提出今后的發(fā)展趨勢，以期對聯(lián)軸器同軸度的調(diào)整技術(shù)發(fā)展有所助力。

參考文獻：

［1］姜東，余翔.大型剛性聯(lián)軸器同軸度的調(diào)整研究［J］.機械制造與自動化，2016（5）：79-82.

［2］胡佳，聯(lián)軸器同軸度校正測量法研究［J］.山東煤炭科技，2017（4）：102-103.

［3］王宏偉，聯(lián)軸器的同軸度校正方法［J］.中州煤炭，2008（6）：28-35.

（責(zé)任編輯郭曉勇）

收稿日期：2024-09-23

作者簡介：徐棟梁（1992-），男，內(nèi)蒙古巴彥淖爾人，工程師，研究方向為機電設(shè)備裝調(diào)與維修。