在高炉鼓风机检修中以相对比较法找正传动轴

李 莉，许焕新

（1.承钢能源管控中心，河北 承德 067000；2.河北软件职业技术学院，河北 保定 071000）

0 引言

承钢炼铁厂6#高炉供风设备采用的是汽轮鼓风机，该机组汽轮机型号为B4-3.43/0.6，驱动功率为4320KW，额定转速为5036r/min；鼓风机型号为D1300-2988/0.97，风机的增速传动机构都采用YOTZ型调速液力偶合器。这种偶合器将增速齿轮箱与液力传动调速器合而为一。

1 传统传动轴找正方法及存在问题

在风机—偶合器—电机机组的安装、检修中，对于轴的找正一般情况下都是以中间机体（偶合器）为基准，分别向两侧找正（风机和电机）。找正的内容包括同心度、同轴度和水平度。传统的找正方法如图1所示，用千分表通过测径向跳动找正联轴节端面的同心度；用块规通过测量联轴节端面轴向间隙的偏差找正轴心的同轴度（也有用歪头千分表或用特制卡具和普通千分表，通过测量端面跳动找正同轴度）；用高精度框形水平仪测量轴的水平度。

图1 千分表测量法

用上述装置找正，常遇到两个问题。其一，由于在找正过程中传动轴可能发生轴向窜动，即使将推力轴承的间隙并紧，也不易测得稳定的读数，致使同轴度找正不准；其二，经常遇到需要测量水平度的轴（偶合器的输入轴和输出轴），或者伸出段太短，或者轴颈在测量时不能裸露，致使水平仪无法放置。我厂偶合器就是这样，轴的外伸段放不上水平仪，也放不上“V”型铁，且轴颈卧在轴承体内，只有上紧偶合器上箱盖，把轴承体压紧之后，轴的位置才能固定。

2 用相对比较法找正传动轴

2.1 同心度和同轴度的测量

对于两个相连轴的同心度和同轴度的测量，我厂技术人员长期以来因地制宜使用了“径向双表法”，这个办法既简单易行，又迅速、准确，尤其在同轴度测量上，他根本不受轴向窜动的影响，而且同心度和同轴度可以同时测量。

这种测量方法的简单装置见图2。

图2 径向双表法测量

按图2设计表架时，表1尽量靠近被测轴轴端，表1与表2的距离视具体情况尽量大些，这样有利于提高同心度和同轴度的测量精度。

表架固定在基准轴上，表搭在被测轴上，平稳的同步盘转两轴，读出垂直方向上互差180°位置的两个表值和水平方向上互差180°位置的两个表值，从而计算出两轴的同心度和同轴度。

同心度：表1在各测量方位上读数的变化规律反映出被测轴相对于基准轴的偏移量以及同心度状况，用这种办法测量同心度时，假定两轴线只有平行偏移没有相互扭斜，但实际上两轴线可能在平行偏移的同时还存在相互扭斜，如果表1位置离被测轴的轴端很近，则扭斜的影响很小，可以忽略不计。

同轴度：表1和表2的读数在同一测量方位上有差异，差异量（垂直方向上的，水平方向上的）反映出被测轴相对于基准轴的扭斜值，即同轴度状况。

为了计算方便和更加直观，在垂直方向测量时可令表在上方位时对成零位，以测下方位值；在水平方向测量时可令表在左方位时对成零位，以测量右方位值。例如：

图3 表1垂直方向找正

图4 表2垂直方向找正

图3和图4表示表1和表2在垂直方向找正时测得的数据，则：

（1）单看表1读数，说明被测轴比基准轴低了。表的读数为0.02mm，则实际低0.01mm（实际偏移量是表的读数之半）。这就是垂直方向上的同心度状况。

（2）同时看表1和表2的读数，表1读数说明测点1比基准轴低0.01mm，表2读数的测点2比基准轴低=0.0175mm，1点、2点同在被测轴上，2点又比1点低，这说明被测轴相对于基准轴是向下倾斜的，设两表间距为 80mm，则，即倾斜度为每米0.094mm，这就是在垂直方向上的同轴度状况。

同理，看在水平方向找正时测得的数据，如图5图、图6所示。则：

在同心度上，被测轴偏左0.01mm；

测到了垂直、水平两个方向的偏移量和倾斜度，同心度和同轴度就确定了。

图5 表1水平方向找正

图6 表2水平方向找正

2.2 水平度的测量

偶合器在电机与风机之间，是各个传动轴找正的基准，其输入轴、输出轴的水平度有严格的安装要求。设备从制造厂出厂时，轴的水平度已经过专门的装配精度检验，在安装时只要基座的水平度达到了技术要求，轴的水平度也自然得到保证。

但是设备是要检修的，尤其是偶合器。偶合器是电机、风机的找正基准，在检修中其轴的水平度应有技术要求。今年4月，我厂3号偶合器输出轴因发生轴瓦轴盘烧毁事故，在检修时就更换了瓦和轴。在这种情况下，轴的水平度必须认真查找，可是如前所述，偶合器轴的水平度难于直接测量，只能以相对比较法测量，对此，我们是这样做的：

（1）用上述方法，以偶合器输出轴为基准，测量风机轴的倾斜度，即假定偶合器的轴是水平的，查看风机轴与偶合器轴相对的倾斜关系；

（2）用合象水平仪实测风机轴的倾斜度（这个测量结果是绝对的、真实的，而且现场条件下是很容易做到的）；

（3）绘制轴线图，在风机轴绝对倾斜度的基础上画出轴间相对的倾斜度，最终得到偶合器轴的真实倾斜度。

举例：

（1）以偶合器轴为基准，测得两轴相对倾斜度为每米0.09mm，且风机轴是下倾的；

（2）风机轴实测倾斜度为每米0.06mm，倾斜方向是靠近偶合器的轴端偏高；

（3）绘轴线图（图7）。

图7 轴线图

3 结束语

在高精度机械安装、检修中，采用径向双表，以相对比较法，可迅速、准确地测量出相连两传动轴的同心度、同轴度，这是一个有效的通用检测方法。对于需要测量水平度的重要转轴，如果由于尺寸或结构等方面的原因而不宜直接测量时，可以利用本文介绍的办法，通过相对比较测算其水平度。利用上述办法，可以同时对两相连轴的同心度、同轴度进行综合测量，这就为调整轴承、刮研轴瓦的工作创造了一个有利条件，即从一开始就能进行全面的综合考虑，避免走弯路，干返工活，因此，无论是在安装时还是在检修时，都可以使用这种办法，它能够保证精度，提高工效，改进工作程序。

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［2］张文通，马振军，金晓宏.高炉鼓风机在线监测与故障诊断系统［J］.电气时代，2005（11）.

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