高壓軸瓦電機對中技術要點分析

北京鼎盛成包裝材料有限公司 劉慶江 段長柱

由于大型高壓軸瓦電機運行的穩定性、易維護的特點，尤其在冶金除塵設備廣泛應用，但因高壓軸瓦電機對設備的水平度、同軸度、溫度和振動要求較高，電機和設備的對中情況是設備能否正常運轉的關鍵因素。本文通過電機結構形式和現場施工工藝要求，總結高壓電機安裝、找正技術原理以提高設備安裝質量。

1 高壓電機磁力中心線的確定與調整

在電機某一個位置，氣隙磁場的磁力線全部垂直于轉軸，而沒有軸向分量。這個位置就稱為磁力中心線。如果磁力線有軸向分量，在沒有其他限制條件的情況下，電動機的轉子就會延軸線竄動。當竄動比較厲害的時候轉子會沖擊軸瓦端面，導致異常溫升長時間將造成電動機損傷。如電機轉子在無軸向外力的情況下將穩定在一平面上運行（圖2）。

圖1 電機結構

圖2 電機磁力中心線示意圖

1.1 電機出廠前確定方法

實際設計中為了便于測量，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，同型號同結構的電機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空轉到額定轉速穩定后，用鋼板尺或紅外線測距儀測量即可，測定的結構將以電機軸伸數值來表示磁力中心線的位置（圖3）。

圖3 電機軸伸銘牌

1.2 軸伸特殊情況處理

電機轉子的“軸伸”反映電機轉子與錠子線圈磁力中心線的位置關系，此數值在電機制作完成后廠家已經完成標定，但當電機更換軸瓦瓦座或者軸瓦時，應考慮轉子機械中心位的略微變化。在電機安裝時對電機轉子在徑向前、后移動來確定機械中心位，理論上電機標牌上的軸伸位置應該在電機轉子前、后竄動量的中心點上，當不重合時，優先考慮機械中心位置來確定軸伸。

首先測量軸頸長度和軸瓦推力面與軸肩接觸的有效長度，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量，以保證不撞到軸瓦推力面為準。還要掌握電機氣隙大小，兩側軸頸水平度等；當電機連接負載后運行發生轉子前后串動且無法穩定，此時觀察其串動方向和先前掌握的軸游值確定移動量，需要停止電機運行調整電機前、后位置。

1.3 電機轉子偏移磁力中心線的原因

電機原因：電機兩側軸頸不同心，轉子中心偏離垂直方向，造成重力產生軸向分力，拉動轉子造成竄動，導致磁力中心線偏移；齒輪聯軸器連接螺栓不一致、聯軸器齒輪磨損,輪齒產生軸向分力,拉動轉子磨削止推瓦；聯軸器同軸度誤差造成的軸向沖擊以及電機負載的沖擊負荷,電機產生振動,定子和瓦坐產生偏移,嚴重的將產生機械損傷。

轉子定位不準。安裝時沒有按磁力中心線定位轉子,造成轉子偏離磁場中的位置,在磁場作用下向磁場中央移動,撞到軸根后反彈,形成往復移動；聯軸器安裝不到位或間距不合理，聯軸器與軸配合較松，造成軸向竄動，導致磁力中心線偏移。

2 電機安裝、間隙調整與找正

2.1 電機安裝與電機對中

安裝前用框式水平儀和精密水準儀對電機基礎進行測量，加調整墊，電機基礎縱橫向水平度允許誤差為0.1/1000,各組墊鐵標高誤差不超過0.5mm。利用鋼線及線墜測量電機底座中心線及距離，中心線偏差小于1mm,標高偏差不超過0.5mm,水平度偏差小于0.1/1000。風機電機找正以風機聯軸器端面作為參考面將風機軸和電機軸對正。

2.2 電機找正

電機找正時“軸向”與“徑向”對中基本原理。電機找正主要涉及電機側聯軸器與風機側聯軸器軸向（“張口”）對中與“徑向”對中兩個基本數據，對中數據精度要求＜0.05mm。

圖4 電機找正時“軸向”與“徑向”對中

2.2.1 確定電機側與風機側聯軸器間的間隙

在確定電機軸伸后（考慮轉子機械中心位），保證電機轉子伸至最前端時不撞擊風機側聯軸器（預留1～2mm距離），此時理論磁力中心位置（軸伸）與預留間隙之和為電機運行時實際對輪間隙，因為電機運行平穩之后，轉子在磁力中心線位置運行。假設電機轉子前、后竄動量數值為L，預留間隙為N，電機對輪間隙最小值為M，前提電機磁力中心位置與轉子機械徑向竄動量中點基本重合，則：M=L/2+N（此對輪最大間隙≤14mm，數據來源機械手冊）。對輪間隙過大時將導致電機啟動時，使聯軸器連接銷釘或者尼龍棒軸向的剪切力過大導致損傷，當聯軸器對中不良引起振動同樣加速其損傷。

2.2.2 電機找正工作步驟

工具：百分表+表座、塞尺、千分尺等；儀表的安裝：表架在電機這邊，一塊打徑向（調上下左右的偏差），兩塊打軸向（調上、下、左、右的張口，也可使用塞尺代替），先調好左、右偏差和張口，緊死地腳螺絲（對角線緊固），在調上、下的高矮和“張口”；電機上、下“張口”調節：“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具體的尺寸。

2.2.3 電機找正增、減墊片的計算原理

舉例說明：假如當前是下張口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，此時要減墊，假如聯軸器對輪的直徑是400mm，具體尺寸如圖5。電機前地腳到聯軸器前端是500mm，他們之間的比例是500:400，是1.25倍。假設后地腳到聯軸器前端是電機前后兩地腳距離3000mm和聯軸器端面與前地腳距離500mm之和、為3500mm。

圖5 確定電機側與風機側聯軸器間的間隙

圖6 聯軸器對輪

后地腳比例：后地腳距離/聯軸器的直徑400=3500:400=8.75倍。則：16乘 上8.75加 上 電機的高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/聯軸器直徑=500/400=1.25。則：16乘1.25加上電機的高20道=20+20=40道，也就是前面減0.4mm。一般用于2級電機（轉速3000轉，誤差在不除2的范圍內是0.05mm）和4級電機（1500轉誤差不除2是0.10mm）。

3 電機安裝注意事項

安裝電機之前徹底清理電機與電機基礎接觸面，并保證墊片平整清潔，墊片高度較高時保證墊片數量最少為宜（≤3）；電機接手尼龍棒（彈性膠圈）保證在接手內部自由竄動量，尼龍棒存在梯度的要求進行更換或者打磨；電機找正之后進行空試，測量電機前、后軸振動值，并與電機廠出廠前實驗臺檢測數據比對；保證電機轉子正確的軸伸量；啟動電機前確保電機地腳螺栓緊固，電機側面的頂絲有足夠的預緊力。