安装工程同轴度调整存在问题分析

张瑜

摘要：随着科学技术的发展，本文对其定义、分类和方法进行了探讨，归纳出同轴度的常用检测方法，并对联轴器校正同轴度时其偏差和轴承调整量的计算方法进行了详细的分析。

关键词：建筑安装工程；同轴度；联轴器；承调整

1、同轴度定义及与同心度的区别

同轴度是指被测轴线相对于基准轴线同轴的程度，其误差值是以与基准轴线同轴的轴线为定位基准轴线，作包容被测实际轴线且直径为最小的圆柱体的直径d，如图1所示。

图1同轴度误差

同轴度与同心度是有区别的，同心度是指线与线、面与面之间的关系，没有轴向关系；同轴度是指体与体之间的关系。同心的，不一定同轴；同轴的必定是同心。

同轴度误差是反映在横截面上的圆心的不同心，我们要控制的是轴心，而不是圆心点的偏移。这是同轴度与同心度的区别。

2、同轴度的分类

同轴度归纳起来大致有这么几种类型：

2.1孔与孔间同轴度

如压缩机气缸与滑道间的同轴度、管道设备、筒体设备、塔类设备、窑炉设备、烟囱等的同轴度。

2.2孔与轴间同轴度

如发电机定子与转子、汽轮机汽缸隔板套与转子、压缩机气缸与活塞等的同轴度。

2.3轴与轴间同轴度

主要是机械设备的从动轴与主动轴联接时的同轴度，如汽轮机转子与发电机轉子、压缩机曲轴与电动机轴等的同轴度。

3、同轴度测量方法探讨

3.1不同类型的同轴度测量方法

3.1.1孔与孔间同轴度测量

1）拉钢丝法这是一种比较古老的传统测量方法，在水平方向测量精度高，可以达到0.02mm，但在铅垂方向，由于钢丝挠度的原因，测量精度较低。该方法不需要专用测量仪器，通用性强，成本低，因此施工现场应用比较广泛。

拉钢丝测量同轴度的布置图如图2所示，为了提高测量精度，一般采用导电法，在钢丝与支架间安放绝缘滑轮。导电测量可以是光讯号、声讯号、万用电表指示等多种方法，其中万用电表指示比较灵敏，声讯号次之，光讯号一般很少用。

图2拉钢丝测两孔的同轴度

钢丝；2-滑轮和支架；3-重锤；4-电池；5-微安表；6-导线；7-内径千分尺；8-被测部件

测量时首先调整钢丝，使其与基准孔同轴，然后测量非基准孔与钢丝间的相对位置，并调整至与钢丝同轴，这时两孔即处于同轴状态。为了判断钢丝与孔是否同轴，在每个被测部件的孔内选定两个测量断面，在每个断面用内径千分尺加导电法测量上、下、左、右四个点，读取a、b、c、d四个读数，如图3、图4所示。

图3被测截面上钢丝与孔的位置关系0—空的几何中心01—钢丝中心

图4钢丝挠度示意图

式：ƒx

式中：fx－沿钢丝长度上x处的挠度值（mm）；

X－测点距近端线架的距离（mm）；

L－钢丝跨距（以线架中心记）（m）；

G－钢丝的悬重或拉紧力（N）；

W－钢丝单位长度的重量（g／m）。

当跨度较小、精度要求较高且一端有悬重时，钢丝直径取0.2～0.5mm；当跨度较大、精度要求较低或两端用螺钉拉紧时，钢丝直径取0.5～1.0mm。

钢丝悬重可用近似公式计算：

G=77.16d2=80d2

式中：d－钢丝直径（mm）。

如图5所示，是用拉钢丝法来校正压缩机气缸中心与中体滑道的同轴度实例。以机身为装配基准件，中体滑道C-C、D-D剖面处的圆心为基准校正钢丝，再逐段校正气缸中心，即A-A、B-B剖面。对于每一剖面需测得四个读数a、b、c、d（见D-D剖面）。校正时可在缸体与滑道结合端面内外圆配合间隙范围内调整其装配位置，也可以修刮或重新加工结合端面来调整同轴度。

图5用钢丝测量同轴度实例

2）光学仪法

光学仪法常用仪器有测微准直望远镜和激光准直仪，附件有支架、光靶、定心器等。

目前国内国外已生产出不同类型的同轴度测量专用仪器，图6是用同轴度仪校正柴油机主轴的同轴度，这种仪器的出现取代了传统的“拉钢丝法”和“假轴法”，光学仪法的好处就是同轴度偏差测量和校正可以同时进行，通常以光轴为基准，用千斤顶和垫铁来调整被测设备。

图6同轴度仪校正柴油机主轴同轴度

3.1.2孔与轴

间同轴度测量孔与轴间的同轴度测量一般用于回转式机械，如汽轮机转子与汽缸隔板套、发电机和电动机的转子与定子、压缩机的活塞与气缸等的同轴度。测量时可直接将转子放在定子内测量其四周的间隙值是否相等，或采用工艺轴支放在轴承座上测量，用工艺轴时要求其挠度与转子相同。

图7孔与轴间同轴度的测量

1） 工艺轴、百分表法

下图7是用工艺轴、百分表来校正汽轮机转子与隔板套间的同轴度。在转子或工艺轴上装设百分表架和百分表，转子先以两轴端汽封为基准校正好位置，然后测量各级隔板，将百分表置于各内孔处，按同一方向转动转子或工艺轴，在每一测量面上测得的a、b、c值相等，当工艺轴挠度与转子挠度不一致时，c值应按差值修正，垫片调整。

2）校正联轴器同轴度时前后轴承调整量的计算联轴器的径向位移和轴向位移用“双表法”和“三表法”测量完后，就可以根据偏移情况来进行调整。在调整时，一般先调整轴向位移，使两半联轴器平行，然后调整径向位移，使两半联轴器同轴。对于小型机组，可采用逐次接近的方法来进行调整；对于大型机组，在调整时，可通过计算调整量来确定应加或应减垫片的厚度和左右的移动量。

下面以既不平行又不同轴的一种偏移情况为例来说明计算和调整的方法，设被调整轴由轴承1和2支承，两轴承间距为L2，联轴器至轴承1的距离为L1，联轴器的计算直径为D。现以垂直方向调整为例，若在垂直方向联轴器上开口量为by，径向偏差为ay，要使被调整轴调至正确位置，轴承1应提高应提高y1、轴承2应提高y2。

3）联轴器校正时应注意的事项

联轴器校正同轴度时最终要达到的理想状态为两半联轴器的中心线对准、两半联轴器的端面互相平行。考虑到机组由冷态向热态过渡时的变形，在冷态找正时一般都留有一定偏移量，此时，联轴器校正后会出现三种情况，多数情况下，联轴器找正后，两半联轴器的端面平行配置，即b1=b3；对于每个转子有两个轴承的机组两半联轴器的端面有“上开口”，即b1＞b3；对于三支点转子其中一个转子只有一个轴承时，两半联轴器的端面有“下开口”即b1＜b3。另外，联轴器校正时,如专用测量表架伸出较长，在测量及读数时应考虑工具挠度并加以修正；调整时偏差方向应按技术要求确定；多轴系中，各旋转件调整时应注意其自重的影响，合理选择轴承处的水平位置，以使轴系扬度和轴承负荷分布较为均匀；校正好的联轴器和轴系联接后，热态时旋转件中心线在垂直平面内为平滑曲线、在水平面内的投影应是直线。

4、结束语

综上所述，本文对安装工程同轴度测量中各类设备安装存在问题进行探讨。