离心压缩机组联轴器对中精度的影响因素

王志春，韩建伟

（1. 中国石油云南石化公司，云南 昆明 650300； 2. 中国石油四川石化公司， 四川 彭州 611900）

离心压缩机组联轴器对中精度的影响因素

王志春1，韩建伟2

（1. 中国石油云南石化公司，云南 昆明 650300； 2. 中国石油四川石化公司， 四川 彭州 611900）

离心式压缩机组在安装和维修过程中自始至终存在着联轴器找正对中问题，联轴器对中精度的高低对机组运行状况、生产效率有着重大的影响。从联轴器类型及安装质量和检测仪器仪表精度、质量等9个方面，来阐述离心压缩机组联轴器找正对中精度的影响因素。

联轴器； 找正对中； 转速； 静弯曲

离心式压缩机组联轴器找正对中连接质量良好，其附加载荷及附加力矩就会大大减少，会使设备在运转时的振动，噪音，温升都会降低，减少磨损，从而会延长使用周期，降低维修成本。否则设备在使用中因为对中性不良导致故障率大幅增加，有数据表明，若联轴器对中性不良，引起设备故障率会增加50%以上[1]，联轴器对中性不良时，设备运转的振动异响加大，轴、轴承的负荷增加导致磨损加速，联轴器损坏。通常情况下，根据轴的旋转速度不同，其联轴器对中精度要求也有所不同，旋转速度低的轴其对中精度要求低，旋转速度高的轴要求对中精度高。因此针对不同转速的轴可采用不同对中方法，不论采用哪种方法，要达到联轴器对中高精度要求不但要选择合适的找正工具和找正方法，还要考虑以下因素。

1 离心式压缩机组联轴器不对中分类

离心式压缩机组联轴器的找正对中在检修中的重要性是毋庸置疑的。压缩机的对中找正是以1台设备转子的假想中心线为基准，通过调整另1台设备在空间上的相对位置，以使2台（或多台）设备在运行的时候，轴心线形成一个圆滑无折点曲线的过程。

离心式压缩机组的不对中按运行状况分为冷态不对中和热态不对中，按相互空间位置分为（1）平行不对中；（2）角度不对中；（3）平行和角度不对中（表1）。

表1 联轴器偏移的分析Table 1 Analysis of coupling shifting

2 离心式压缩机组联轴器对中找正的工具和方法

离心式压缩机联轴器找正的方法有多种，常用的方法有如下四大类：

2.1 角尺及塞尺找正法

用角尺和塞尺测量联轴器外圆各方位上的径向偏差，用塞尺测量两半联轴器端面间的轴向间隙偏差，通过分析和调整，达到两轴对中。

2.2 中心（对轮）卡及塞尺找正法

找正用的中心卡（又称对轮卡）结构形式有多种，根据联轴器的结构，尺寸选择适用的中心卡。中心卡没有统一规格，考虑测量和装卡的要求由钳工自行制作。

2.3 百分表（千分表）找正法

把专用的夹具（对轮卡）或磁力表座装在作基准的（常是装在主机转轴上的）半联轴器上，用百分表测量联轴器的径向间隙和轴向间隙的偏差值。此方法使联轴器找正的测量精度大大提高，常用的百分表测量方法有4种：双表测量法(又称一点测量法)、三表测量法（又称两点测量法）、五表测量法（又称四点测量法）、单表法。

2.4 激光对中仪找正法

激光对中仪由以下几部分组成：激光发射器，激光接收器，控制液晶屏，三者之间的连接数据线，专用的链条式（或磁力表坐）卡具（把激光发射和接收器固定在联轴器上）[2]。

激光对中仪找正法简单的说就是在两轴系之间架设一固定靶（激光发射器）和一移动靶（激光接收器），在不同的三个位置通过接收器接收激光束的偏移而得出调整量的方法。是从一个或两个转动轴上的激光发射器所发出的光和在另一端转动轴上的接受器或反光镜来确定轴偏差的过程，激光连同轴一起旋转测量偏差值，数据可以从找正电脑上读取解释信息，该电脑是支持找正系统配套的。

测量方法和要点：

（1）固定激光发射器和激光接收器在联轴器上；

（2）再连接数据线和控制屏，选择找正模式，按提示输入相应数据（一般有激光发射器的回转直径，激光发射器和激光接收器之间的距离，调整设备各支脚到接收器的距离）；

（3）一般只须盘车180°即可，之后各脚的加减垫片数据和水平方向移动调整数据将由控制液晶屏显示出来；

（4）一般经过两次调整即可完成。

3 联轴器对中找正方法优缺点对比

3.1 角尺(或直尺)及塞尺找正法

角尺(或直尺)及塞尺找正法，操作简单、不用计算，但精度不高，对中误差较大，一般只用于弹性联接的低转速、精度要求不高的设备找正或对中精度要求高的设备初步找正。

3.2 中心（对轮）卡及塞尺找正法

找正用的中心卡没有统一规格，考虑测量和装卡的要求由钳工自行制作，制作比较麻烦，因此一般不会使用该方法找正。

3.3 百分表（千分表）找正法

(1) 双表法简单易学、计算方便，一般维修人员都能掌握且在设备找正中广泛应用，可满足一般设备修理的找正要求，主要用于滚动轴承支撑的，轴向窜动比较小的机泵、压缩机等设备的找正。

(2) 三表法精度很高，是检修大型机组如汽轮机，离心式压缩机、烟机等找正的常用方法。但与两表测量法相比，三表测量法在操作与计算上稍繁杂一些，一般人员由于使用不熟而经常用双表法替代，导致测出的数据往往不太精确。

(3) 单表法只用一个百分表，操作方便，对中精度高，既能用于轮毂直径小及轴端距离较大的对中，又能用于多轴的大型机组(如高速轴、大功率的离心压缩机组)轴的对中，可以消除轴向串动对找正的影响，适用范围广。

3.4 激光对中仪找正法

激光找正仪的测量原理和单表交叉找正法的原理相同。激光找正仪以操作简单，测量精准等诸多优点深受检维修人员的喜爱。但也存在一些缺点，使用激光找正仪时注意两点：

（1）对测量的环境要求严格。测量现场的热源，气流等会直接影响测量结果。

（2）激光找正仪的耐低温能力差。激光找正仪的LCD液晶屏最低使用温度为零下15 ℃。

激光对中找正法作为一种新技术，具有以下特点：

（1）精确度高。传统的钢架找正方法，其支架的挠度对测量结果影响很大，而激光对中技术彻底消除了挠度的影响，且为电脑运算，因此具有高的精确度和可信度。

（2）效率高。传统的找正方法，不但测量精确度低，而且平行与角度偏差值需人工计算。人工估计调整值，找正反复次数多，时间长，而激光对中仪直接给出调整值，而且在调整过程中显示测量值，正常情况下，一次调整即达同心度要求，提高了劳动效率，缩短了工期。

（3）经济效益和社会效益好。与传统的方法相比，激光找正仪的效率提高，降低了人工成本，经济效益高。同时激光对中仪的应用提高了机组安装的技术水平和企业施工技术的科技含量，具有良好的社会效益。

4 离心压缩机组联轴器对中精度的影响因素

联轴器类型不同对对中精度要求不同，对于采用刚性联轴器的连接其对中精度要求较高，若采用柔性联轴器的连接其对中精度要求相对低些，如果在条件允许的情况下对中精度还是适当高些较好，对中偏差如果较大，会使联轴器的磨损加快，寿命缩短。

另外，联轴器本身制造质量和安装质量也会影响到对中找正与调整，特别是在找正过程中有些设备的转轴不能同时转动情况下，其影响较大，可能导致找正偏差较大，设备投入生产后过早出现故障。

4.2 检测仪器仪表精度、质量的影响

对于对中精度要求的不同，应选择不同精度等级的仪表，常用的仪器仪表有百分表、千分表，激光对中仪等。对中精度偏差大于0.01 mm可以采用百分表，否则使用千分表，现在可以使用激光对中仪。在检查前应对仪器仪表进行检验和校验，保证仪表精度和可靠性，否则难以实现对中检测，这个环节往往容易被忽略。

4.3 地脚螺栓紧固可靠性的影响

在联轴器对中找正中对地脚螺栓的紧固检查也容易忽略，特别是检测调整时嫌麻烦，地脚螺栓往往还不预紧，这会使检测结果失真，达不到找正对中，在对中检查过程中，特别要进行软地脚检查，每次检测都应将地脚螺栓紧固良好。

4.4 检测数据的准确性的影响

联轴器对中找正质量好坏与检测数据的取得有着重要的影响，首先检测数据的取得与测量位置有关，对于卧式水平安装的机组而言，读取数据应该在12—6点、3—9点位置，这个位置点确定的越准确，数据就越真实，或者说找到最高测点，最低测点以及水平两个测点；另外要保持仪表与联轴器接触点保持不变，以便消除因联轴器安装与形状误差引起的影响。

（1）若买家选择“购买单件化妆品”，则：卖家的收益为 “（单件不含税价×利润率+免征税费）×数量”，即[Pr+（W′-W1）]Q2；买家的收益为 0。

4.5 设备基础质量的影响

在进行设备安装找正过程中，对设备基础的检查也不要忽视，要达到安装后的设备能够持久良好的运转，基础的牢固性，表面质量要符合要求，不要因外界因素的变化导致基础变形、松动的现象发生，引起联轴器对中性变差，降低使用寿命。4.6 环境温度对压缩机组对中值的影响

日常检维修离心式压缩机组时，环境温度对找正值的影响是非常大的。离心式压缩机组的对中值在不同的环境温度下对应着不同的对中值。其成因包括：

（1）在不同的环境温度下，机组的基础和支撑发生了一定的线性膨胀和线性收缩，机组标高发生变化；

（2）机组内部的温度分布不均匀或上下壳体的温度分布不均匀。

环境温度对压缩机组对中值的影响可用以下方法消除：

（1）离心式压缩机组在安装时，尽量使每天找正的时间相同，那么环境温度会很接近，最终就可以得到近似的对中值了。

（2）用温度修正曲线法来消除环境温度对压缩机组对中值的影响。

一些知名的离心式压缩机制造商会随机提供含有温度修正的技术资料，检维修人员可参照温度修正曲线来进行找正。

4.7 设备转速的影响

设备的转速对对中的要求是转速越高要求对中精度越高，如果高转速的设备对中精度低时，会产生较大的离心力和惯性力，引起振动和噪音，使轴端产生交变载荷，加剧轴承的磨损，严重时会导致轴端断裂。找正时根据转速对应的对中要求进行，严格控制对中精度（表2）。

表2 联轴器对中精度[3]Table 2 Precision of coupling alignment mm

4.8 有附加力矩的影响

如：作用在压缩机机体上附属管线。

4.9 轴的静弯曲造成的影响

对于轴向尺寸较大的压缩机，没有及时盘车以消除静弯曲。

5 结束语

离心压缩机组联轴器的找正对中是安装、修理的关键一环，找正对中的好坏直接关系到离心压缩机组是否能正常运转，这就要求我们在找正对中工作要严格要求，通过选择合适的找正工具及方法，结合考虑本文中所述的影响对中的因素，使机组对中值控制在允许范围内，达到一种相对理想的对中状态，使机组正常高效运行。

［1］孙爱萍，赵博龙，范喜频. 旋转设备安装中联轴器的找正与对中[J].石油化工建设, 2009(6): 56-61.

［2］杨新军. 联轴器找正浅议[J]. 化工设备与管道，2008(3): 162-166.

［3］王建国.联轴器的找正方法[J].科技情报开发与经济,2001(4):49-54.

Influencing Factors of Shaft Coupling Alignment Accuracy of Centrifugal Compressors

WANG Zhi-chun1，HAN Jian-wei2
（1. PetroChina Yunnan Petrochemical Company, Yunnan Kunming 650300, China; 2. PetroChina Sichuan Petrochemical Company, Sichuan Pengzhou 611900, China）

There is a problem of shaft coupling alignment accuracy in complete installation and maintenance procedure of centrifugal compressors, the problem has significant effect on operation and production efficiency of the centrifugal compressors. In this article, influencing factors of shaft coupling alignment accuracy of centrifugal compressors were analyzed from nine aspects.

Coupling; alignment; Speed; Static bending

TQ 052

A

1671-0460（2013）08-1081-03

2013-06-13

王志春（1981-），男，甘肃兰州人，助理工程师，2004年毕业于石油大学（华东）过程装备与控制工程专业，从事炼油化工设备管理工作。E-mail：wangzhichun_yn@petrochina.com.cn。