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浙江中天智汇安装工程有限公司 浙江杭州 310000
摘要：近几年我国大型火力发电厂及钢铁厂中增加脱硫、脱硝环保装置，系统中主要设备轴流增压风，在产品设计中需要传动长轴连接转动设备的风机端和电机端，其特点是传动长轴一般都比较长（9500mm，直径550mm，重量较约4000kg；而且是浮动的轴系结构。该传动长轴安装找正时，如采用两端连接的方式同时对传动长轴两端进行找正，找正调节难度非常高、劳动强度大、调整数据极不容易控制，使得传动长轴连接的风机端和电机端的联轴器找正困难，如果采用传动长轴找正调节装置解决了上述难题。
关键词： 调节装置；传动长轴；联轴器找正； 振动分析控制；应用
前言：
联轴器一般用来连接转动设备中的主动轴和从动轴，使主动轴和从动轴共同旋转以传递扭矩。联轴器在安装过程中必须准确的找正和对中，以使联轴器所连接的两根轴的旋转中心严格地同心，否则会引起转动设备的振动值超标。如果转动设备的主动轴和从动轴不同心，那么在设备转动时，将会在联轴器上引起大的应力，并将严重影响转轴、轴承和轴上其他零件的正常运行。特别是对于中、高速运转的设备，对联轴器进行找正是非常重要的。但是由于制造和安装不可能绝对精确，以及转轴工作受载时，受到机架和其他部件弹性变形和 温差变形的影响，联轴器所联接的两轴不可避免地要发生相对偏移，因此长轴类联轴器的找正是转动设备安装和检修过程中很重要的工作环节。
1.技术原理
1.1利用“长轴找正专用工装”，解决了传动长轴（Φ=500mm、L=9000mm）与叶轮端、电机端的同心度找正要求。传统的找正方法是把叶轮端、电机端的联轴器连接在一起找正同心度，二个联轴器同时调整（二个变量），长距离、大重量（电机重30t）调整难度高、劳动强度大，调整数据极不容易控制。利用专用工装找正解决了上述问题，原理是先调整叶轮端联轴器与长轴联轴器一端的安装精度，专用工装上下左右都能调节，调整相对简单方便。以找正并且定位的长轴为基准，反过来再找正电机联轴器的精度。（如图1.1所示）
1叶轮转毂 2传动长轴 3重力标记 4找正调节装置 5电机端联轴器
图1.1 传动长轴装配
1.2 调节装置找正要点：根据制造厂家随机文件技术要求的规定，传动轴保持开口数值及位置应符合技术要求：叶轮与传动长轴联轴器端面间隙保证下部间隙大于上部间隙，为下开口；传动长轴联轴器与电动机联轴器端面间隙保证上部间隙大于下部间隙，为上开口（如图1.2所示）。
1叶轮转毂 2传动长轴 3重力标记
4专用找正调节装置 5电机端联轴器
图1.2主电机与长轴找正
1.3步骤及要求：
1.3.1找正叶轮与传动长轴联轴器的径向与端面跳动，要求叶轮与传动长轴一起转动；2）找正传动长轴与主电机联轴器的径向与端面跳动，以传动长轴为基准，主电机可以不一起转动；3）百分表座架设位置：（如图1.3.1）
1叶轮端 2传动长轴联轴器 3传动长轴联轴器 4电机端联轴器 5百分表及表座
图1.3.1 百分表座架设
1.3.2 长轴找正专用工装，必须是左右可调、上下调节，用二个轴承支撑可以旋转（如图1.3.2所示）。
1a/1b，1b/1c调节螺栓 2滚动轴承架 3传动长轴 4滑支底座 5固定底座
图1.3.2 长轴找正专用工装调装置结构
1.3.3长轴找正专用工装调节原理
传动长轴找正调节装置，包括传动长轴3、固定底座5、滑动底座4、调节螺栓1a/1b/1c/1d、滚动轴承架2和轴承。固定底座5两侧设有左螺纹孔1a和右螺纹孔1b，滑动底座4上部设有左右两个调节螺栓1c/1d，分别穿过左、右螺纹孔装配在底座5、4上。滑动底座4在自身带有调节螺栓1c/1d，并在固定底座5的左右调节螺栓1a/1b的作用下，可以左右、上下移动。传动长轴3在轴承架上支撑，两轴承2之间的距离大于传动长轴3的半径，小于传动长轴3的直径，调节找正时轴承与长轴一起转动。
1.3.4 利用长轴调节装置找正完成后的轴系效果图（图1.3.4）
2. 设备运转时引起震动原因分析与控制技术
2.1 在风机设备运转中如发现振动值超过规定或振动报警时，应检查以下内容：
2.1.1固定螺栓松动可能产生风机震动或跳动，检查设备的地脚螺栓、转动部连接螺栓是否不够紧、或已经松动，并用扭力拔逐个检查并处理。
2.1.2经过整机运转后，由于轴承磨损间隙变大、叶轮变形等造成动平衡变化，引起风机振动值超过规定或振动报警。应对风机叶轮在现场进行动静平衡检查：用手盘动叶轮转动三次，其最后停止点应不在一个位置，认为现场静平衡检查符合要求，动平衡检查需拆除叶轮后，送制造厂家在动平衡机上检查并调整。同时检查主轴承磨损情况、轴隙等数据，如超过设计标准应予更换。
2.1.3经过整机运转一段时间后，可能由于联轴器原来找正参数变化超值引起振动。利用传动长轴找正装置重新检查并找正长轴连轴器两端面间隙、和轴向摆动、径向跳动偏差情况，如偏差值设计规定值应给予调整。
2.1.4联轴器上下开口初始差值变化超值引起振动，（联轴器上下开口初始差值主要是考虑风机机座在热态膨胀后达到传动长轴呈水平状态面设置）如图2.1.4，用百分表检查长轴连轴器两端面间隙A\B=4-6mm（图1.3.4所示），上下开口差值设计规定一般在0.20~0.25mm。
图2.1.4
2.1.5由于风机工作的正常温度在160度左右，属于高温环境下运行工作。安装时是在常温下进行的，所以在安装时必须预留出足够的轴向膨涨量。由于安装时膨胀量值预留值偏小，或主轴承间隙窜动偏太，在高温下运转可能引起风机振动或撞击。应重新检查长轴连轴器两端联轴器的轴向膨胀量值是否符合要求，一般在现场确定预留膨胀量值方法是：
△膨胀量值（mm）=△轴承窜动量+△联轴器端面误差+△长轴膨胀量+2mm.
式中： △膨胀量值—————————实际膨胀量值（mm）
△轴承窜动量————————经检查后测量所得（mm）
△联轴器端面误差——————经检查后测量所得（两个端面值和）（mm）
△长轴线膨胀量———————按实际温度计算线膨胀量（mm）
2.1.6风机旋转运动振动力的产生，主要取决于旋转部件质量的不平衡程度及其对应的偏心距这两个参数。当风机传动轴系作园周运动，不平衡质量绕轴心作园周运动产生离心力，称为扰力（N），扰力越大其振动越大，其幅值P0（N）计算公式：
P0=m0r0ω02×10-3=1.1*10-5m0r0n0（源于隔振设计手册风机\泵扰力计算公式）
式中 m0——主要旋转部份的质量（定量值）kg
r0——偏心当量，mm （变量值）
ω0——角速度rad/s（定量值）
ω0=2πn0/60=0.105*n0 n0——转速r/min
从公式中可知：r0偏心当量mm，是根据旋转偏心距大小值而定。而传动轴系偏心距大小值主要由于联轴器、风叶、长轴等径向跳动与轴向跳动和膨胀预量值决定。本风机结构除正常的同心度找正以外，还要保证两个联轴器上下开口间隙（0.20-0.25 mm）。通过温度膨胀，风机转动轴系（风叶-长轴-电机）基本上保持同心，其风机整机运行时达到最佳平稳效果。如果预量值上下开口间隙（风机-长轴-电机）不能保持同心，偏心距增大必然引起风机扰力增大而导致振动变大，对于中高速传动的设备尤为明显。
3 结论
3.1安装施工中控制联轴器上下开口间隙及联轴器、风叶、长轴等径向跳动与轴向跳动和膨胀预量值，是控制风机运行时的产生振动的关键。在施工中控制好r0偏心当量mm值，就能解决或控制振动增大问题，达到设备运行的最佳性能。
3.2“长轴找正调节工装"施工技术应用，解决了大尺寸长距离传动联轴器找正调整难度高、劳动强度大，调整数据不容易控制的施工技术难题，同时节省人工用量可降低成本30%以上；施工质量和工效明显提高，在电厂168小时联动运行考核时，整机联运调试一次成功，设备运转的主要参数性得到有效控制：设备主要部位振动位移：径向0.10mm；轴向0.08mm，设备处于在最佳状态运行，运行参数优于规范及制造厂规定技术。
3.3 “长轴找正调节工装"施工技术应用，因操作简单、安装数据容易控制，提高工效降低成本明显，在2010年获得国家发明专利技术ZL.2009 1 0098448.0注册。
参考文献：
[1]《隔振设计手册》中国建筑工业出版社 1986
[2]《机械设备安装工程施工及验收规范》 GB50231-2009
[3]《电力建设施工及验收技术规范锅炉机组篇》 DL/T50472005
[4]《机械振动理论与应用 第六章机器故障诊断》-南京工业大学 2006
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