高速旋轉設備聯軸器對中計算及操作要點

（湖南華菱湘潭鋼鐵集團有限責任公司，湖南湘潭 411100）

引言

聯軸器對中是高速旋轉設備安裝、檢修必不可少的施工環節。不對中可導致動、靜部件摩擦，引起轉子熱彎曲；可改變軸向臨界轉速，引起振型變化或共振；引起自激振動；燒瓦或油膜振蕩；零部件過度疲勞損壞；機組處于非穩定振動等[1]。聯軸器對中是否符合技術標準，直接影響機組的穩定運行，這是一個普及性強，技術要求高，操作難度大，施工操作耗時長的技術難題。

本文以湘鋼動力廠新安裝的（D1200-II）型煤氣加壓機組為例，介紹聯軸器對中狀態判斷、加減墊計算、對中操作要點，并總結了技術經驗。

1 故障診斷

D1200-II型風機是沈鼓2019 年產，雙列調心圓柱滾子軸承（22034）支撐；懸臂式結構；由一臺560 kW 二級三相異步交流電動機剛性連接直接拖動；轉速：2980 r∕min；軸承箱與電機分基礎安裝。煤氣加壓機組簡圖見圖1。

機組安裝后試機，電機負荷端、固定端軸承（靠近電機端）水平方向振動超標，分別為：6.9 mm∕s、6.4 mm∕s，其它位置振動正常。經頻譜分析，上述兩測點基頻振幅與相位變化大，高階分量有不同程度改變，水平方向尤為明顯，未出現分頻諧波。初步判斷故障原因為聯軸器不對中。

圖1 （D1200-II）型煤氣加壓機組簡圖

2 對中計算及操作要點介紹

2.1 對中原始數據檢測

（1）用0～10 mm 鐘面百分表，打表檢測聯軸器對中原始數據（徑向打一塊；軸向打兩塊）。檢測數據及偏差判斷如圖2。

圖2 對中原始數據及偏差判斷

偏差計算

徑向偏差：

(2)實測數據與標準對照見表1，根據數據比對分析，聯軸器對中需要重新調整。

表1 沈鼓對中廠標與實測數據對照表

2.2 計算電機地腳螺栓位置需要加減墊厚度

(1)測量聯軸器直徑：D=360 mm。

(2)測量聯軸器端面到電機第一排地腳螺栓的直線距離：L1=400 mm。

(3)測量電機第一排地腳螺栓至第二排地腳螺栓的直線距離：L2=360 mm。

(4)畫出軸系偏差示意圖，并計算出電機兩排地腳螺栓位置加減墊厚度Y1、Y2。見圖3。

圖3 軸系偏差示意圖及加減墊計算

調整墊計算：

2.3 初步調整電機位置

（1）清潔電機地腳位置，塞入銅皮墊。

（2）用電機調節頂桿螺絲前后調整電機位置，保證兩半聯軸器間距4～6 mm。

（3）將聯軸器毛刺、油污等清理干凈，用長度適當的鋼板尺靠在聯軸器表面上初步檢測、調整電機位置，使電機與風機聯軸器偏差≤0.3 mm。

2.4 打表精確對中

（1）將打表專用螺栓穿入聯軸器螺栓孔，搓動兩半聯軸器，確認專用螺栓與螺栓孔有0.3～0.4 mm左右的間隙，確保聯軸器是在自由狀態下對中。

（2）在聯軸器徑向架表一塊；為消除盤車時轉子軸向竄動誤差，在軸向架表兩塊。基本架表方法與檢測原始數據時相同。

（3）在上下位置將百分表對零。盤車一周，每隔90°記錄一次數據，根據圖2偏差計算方法判斷電機偏差方向。

（4）根據電機左右偏差情況，利用左右頂絲調整左右電機位置。消除偏差，一般先消除軸向角度誤差，再消除徑向偏差。

（5）保證左右偏差達到標準后，用百分表檢查上下偏差。有上張口先緊電機第一排地腳螺栓，下張口先緊電機第二排地腳螺栓。根據百分表的讀數情況，來回、反復緊固地腳螺栓，直到百分表的讀數不發生變化為止，說明螺栓已經緊固到位。

（6）電機地腳螺栓緊固完成后，盤車一周，記錄最終數據。如軸向數據合格，但上下徑向數據超差時，需對電機前后進行加減墊，并打表對中操作。直到數據合格為止。見圖4。

圖4 對中最終數據及偏差判斷

偏差計算

徑向偏差：

電機(高)=(a1-a3)=(0+0.4)∕2=0.02 mm

電機偏(右)=(a2-a4)=(0.03-0.01)∕2=0.01 mm

軸向偏差：

2.5 調整后數據見表2

表2 調整后數據與廠標對照表

3 處理效果

對中處理完成后，機組試運行，電機負荷端水平振動2.1 mm∕s；風機固定端軸承振動1.9 mm∕s，其它監測點的振動同時有所下降。機組各項運行指標均達到良好水平。

4 結語

（1）一般聯軸器對中需要分兩步走，第一步加減墊校正軸系軸向角度偏差，第二步再加減墊校正軸系徑向偏差。本文介紹的加減墊計算方法將兩步簡化為一次加減墊同時校正徑、軸向誤差。簡化了操作流程，節約了一半的操作時間，提高了施工效率。

（2）打表對中由于受外界振動干擾；操作技工架表技能以及聯軸器表面粗糙度等多種因素影響，在盤車過程中所采集到的數據不一定準確。通過百分表再旋轉一周回到起點后，徑向百分表讀數回零；軸向兩塊表讀數之差為零。說明采集的數據就是準確的。

（3）高精度的對中不但能消除機組振動，而且提高設備的使用壽命，延長檢修周期，提高設備產能，降低運維成本。