1 Betydelsen och mätmetoden för inriktning av roterande maskiner
Roterande maskininriktning är processen att justera läget för huvudaxlarna för två eller flera utrustningar som ska anslutas för att säkerställa att utrustningens axlar är i ett koaxiellt tillstånd under normala driftsförhållanden.
Felinriktning är ett av de vanligaste problemen med roterande maskiner.
Enligt relevant branschstatistik kan mer än 50 procent av utrustningsskadorna hänföras till felinställning och felinställning. Ovannämnda ersättningskostnader, extra energikostnader och produktionsstopp av huvudaxeltätningar, lager, kopplingar och huvudaxeln efter skador orsakade av alltför stora centreringsavvikelser kan inte ignoreras för någon enhet, företag eller ens offentlig miljö.
Centreringsavvikelsen brukar delas in i koncentricitetsavvikelse, vinkelavvikelse och deras kombinerade avvikelse. För att underlätta teknisk mätning och utrustningsjustering delas inriktningsavvikelsen i allmänhet upp i två komponenter: koncentricitetsavvikelse och vinkelavvikelse i vertikala och horisontella riktningar, nämligen horisontell koncentricitetsavvikelse, vertikal koncentricitetsavvikelse och horisontell vinkelavvikelse. Avvikelse och vertikal vinkelavvikelse.
Uppriktningsmetod och uppriktningskvalitet är nära relaterade till den tekniska utvecklingen. Det finns metoder för justering av raka linjalavkännare, metoder för justering av mätklockan och metoder för laserjustering. Generellt sett kan vilken inriktningsmetod som helst uppnå tillräcklig noggrannhet, som kan nå {{0}}.001 ~ 0.01 mm, vilket främst beror på instrumentets precision och inriktningsoperatörens skicklighetsnivå.
Nu är de vanligen använda inriktningsmetoderna mätinstrumentinriktningsmetoden och laserinriktningsinstrumentmetoden.
Laserjusteringsinstrumentet är helt baserat på teorin om indikatorinriktning, kombinerat med avancerad och exakt optisk och elektronisk teknologi, för att minimera olika felfaktorer som är benägna att uppstå i indikatorinställningsmetoden och avsevärt eliminera procentandelen av felet orsakad av mätutrustningen enligt den kinesiska metoden. Samtidigt slutför den automatiskt mycket beräkningsarbete, vilket gör centreringen enkel, snabb och exakt. Det höga priset på denna typ av utrustning och vissa inneboende fel i elektroniska instrumenterings- och kontrollkomponenter begränsar dock marknadsföringen till viss del.
Kopplingsindikatorn är i kontakt med mätytan genom stången, och den relativa rörelsen av stången förstärks av transmissionskugghjulet för att mäta den lilla utrymmespositionsändringen mellan de två axlarna, för att mäta dess centreringstillstånd.
Det finns för närvarande två vanliga metoder för inriktning av mätklockan: radiell axiell metod och dubbel radiell metod.
Den radiella-axiala metoden är att använda en meter för att mäta koncentricitetsavvikelsen, och den andra (för att eliminera påverkan av axelns kanalisering på vinkelorienteringen, två stycken är ofta jämnt fördelade i diameterriktningen) visare för att mäta vinkeln orienteringsavvikelse. , vilket är den mest använda metoden.
Den dubbla radiella metoden är att använda två indikatorer för att mäta koncentricitetsavvikelsen vid mätpunkten för den motsatta axeln, och koncentriciteten och vinkelavvikelsen för axelsystemet kan beräknas genom de två uppsättningarna av data.
Oavsett om det är den radiella axiella metoden eller den dubbla radiella metoden och deras utvecklingsinriktningsmetoder, såsom den dubbelradiella metoden och den dubbelaxliga metoden för den långa kopplingen, är deras geometriska principer desamma, och mätresultaten bör också vara exakt samma. De har sina egna fördelar och nackdelar i praktiska tillämpningar, och bra mätresultat kan erhållas genom att välja dem på lämpligt sätt efter den faktiska situationen.
2 De huvudsakliga felfaktorerna för mätinstrumentinriktningsmetoden och deras kontrollmetoder
Urtavlan spelar en viktig roll i centreringen av roterande maskiner, men det finns många felfaktorer som måste analyseras och kontrolleras.
Vanliga felfaktorer och lösningar inkluderar följande 10 aspekter:
(1) Felaktig inställning av den initiala mätpunkten för mätklockan och felaktigt val av intervall
Felaktig inställning av den initiala mätpunkten för indikatornålen och felaktigt val av intervall kan göra att sonden hänger i luften eller fastnar under rotationsprocessen, det vill säga att de övre och nedre dödpunkterna för slaget visas på visare, vilket resulterar i overkliga och felaktiga mätresultat.
Den specifika lösningen är att välja en mätklocka med ett större intervall så mycket som möjligt (särskilt i den initiala justeringen), i allmänhet välja ett intervall på 3 till 10 mm och ställa in den initiala mätpunkten (0 punkt) nära mitten av intervallet.
Att ta flera mätningar kräver övergripande repeterbarhet av data och att välja den mest stabila uppsättningen av data.
Det finns också en viktig regel för att bedöma giltigheten av mätdata vid avläsning av mätklockan. Det vill säga summan av data i vertikal riktning (0 grader och 180 grader ) är lika med summan av data i horisontell riktning (90 grader och 270 grader ).
I faktisk konstruktion, om skillnaden mellan de två är större än 0.02 mm, kan det bedömas att mätbordsramen inte är ordentligt fixerad eller att andra skäl ska analyseras nedan, och åtgärder för att eliminera det kan vidtas .
Denna datavaliditetsregel gäller för bestämning av korrektheten av avläsningarna av koncentricitet och vinkelavvikelse.
(2) Klockan har fastnat eller påverkats av ett starkt magnetfält
Urtavlans visare, fastsättning av skaftet och påverkan av starka magnetiska fält kommer att orsaka felaktiga avläsningar. Sådana fel undviks främst genom att regelbundet kalibrera och kontrollera flexibiliteten i visarens visare och hålla dem borta från starka magnetfält. Lagar om datagiltighet gäller för kontroll av denna typ av fel.
(3) Data- och symbolpostfel
På grund av mänsklig betraktningsvinkel, olika bedömningsförmåga eller felaktig läsning kan det avlästa värdet avvika från det faktiska visade värdet, vilket naturligtvis kommer att orsaka avvikelse.
Eftersom den vänstra och högra avböjningen av urtavlan under mätningsprocessen representerar de positiva och negativa rörelseriktningarna för urstammen, indikerar avböjningen åt vänster att urstammen är en positiv förskjutning, och vice versa, den representerar en negativ förskjutning, så procentandelen bör observeras noggrant och kontinuerligt under hela mätprocessen. Tabellpekaren vrids och rådata läses korrekt. När riktningen väl har bedömts felaktigt kommer det efterföljande justeringsvärdet att ha en stor avvikelse, och inriktningen kan inte slutföras.
Utöver den ovan nämnda korrekta läsningsmetoden kan den ovan nämnda datavaliditetslagen också användas för att bedöma om det finns ett registreringssymbolfel. Om vi antar att de teoretiska värdena uppmätta vid 0 grader , 90 grader , 18{{10}} grader och 270 grader med en urtavla är 0, 17, 22 och 5, medan den faktiska registrerade datan är 0, 11, 22 respektive 5, kan det konstateras att 11 plus 5=16≠0 plus 22, kan det bedömas att det finns en avläsning fel, (läs 17 som 11); och anta att 5 vid 270 grader läses som -5, sedan 17 plus (-5)≠0 plus 22 (det korrekta uttrycket ska vara 17 plus 5=0 plus 22) Det kan bestämmas att uppgifterna är felaktiga och är ogiltiga uppgifter. Genom analys kan det fastställas att det första fallet ovan kan vara inspelningsfelet för avläsningen, och sedan ? är felet i teckenbedömningen. Om det inte hittas i tid och korrekt leder det till räknefel på justeringsbeloppet och den upprepade justeringen är inte på plats.
Om uppgifterna är felaktigt bestämda kommer även de justerade data som erhålls genom beräkning eller ritning att avvika långt från det förväntade resultatet och kan inte justeras korrekt. Å andra sidan visar det på nödvändigheten av giltighetsbedömningen av mellandata.
(4) Radiellt lager och för stort lagerspel
Detta fel visar i mätdata att det inte överensstämmer med principen om datavaliditet och inte kan elimineras genom att förbättra strukturen på klockramen. Ur perspektivet att eliminera deras inflytande på uppriktningsmätningen, kan påverkan elimineras först genom att mäta lagerloppet eller genom att trycka huvudaxeln radiellt i samma riktning vid varje mätpunkt, så att den blir nära lagersätet.
(5) Mätning av ytoregelbundenhet eller excentricitet
Detta fel kommer också att leda till att avläsningarna inte överensstämmer med principen om datavaliditetsbedömning. Den vanliga elimineringsmetoden är att säkerställa att de två axlarna roterar synkront och att positionerna för mätpunkterna i princip är fixerade, för att eliminera deras inflytande på uppriktningsdata. Inom teknisk konstruktion har detta fel uppmärksammats och värderats fullt ut. Det bör dock noteras att viss specialutrustning inte kan rullas upp under installation eller under avstängning och underhåll av utrustning. Denna situation bör behandlas annorlunda. Inverkan av ytoregelbundenhet eller excentricitet på det uppmätta värdet bör mätas och lämpliga metoder bör vidtas för att korrigera eller eliminera det. .
(6) Skaftkanaler
Axelavdrift är ofta en bråkmakare vid uppriktningsmätning, det kommer allvarligt att påverka datamätningen av axelvinkelavvikelse. Ofta används ett kringgående tillvägagångssätt för att eliminera partiskhet. Bland de två vanligaste metoderna för inriktning av indikatorklockan använder den radiella axialmetoden två symmetriskt installerade indikatorklockor för att mäta vinkelavvikelsen, vilket kan kompensera påverkan av axelns kanalisering; den dubbla radiella metoden används för att förhindra axelkanaler. influenser. Så detta är huvudskälet till att den dubbla radiella metoden vanligtvis är mer exakt än den radiella axiella metoden.
(7) Axelsystemets rotationsvinkel är felaktig under uppriktningen
Teoretiskt kan axelns inriktningsavvikelse beräknas genom att mäta i valfria 3 vinklar, men för att förenkla beräkningen krävs i själva verket 4 jämnt fördelade mätpunkter på huvudaxeln eller navet i allmänhet. Avläsningarna mäts vid 4 positioner av 0 grader , 90 grader , 180 grader och 360 grader , men de kan ofta inte placeras exakt i dessa fyra vinklar och mätpunkten kan avvika från den teoretiska positionen. Om den avviker från 5 grader till 10 grader kan den resulterande procentandelen. Det relativa felet i mätaravläsningen kan nå 10 procent till 15 procent.
De viktigaste metoderna för att undvika avvikelser i mätavläsningen som orsakas av den ojämna rotationsvinkeln är: använd ett vattenpass för att mäta vid 4 jämnt fördelade mätpunkter, eller mät och markera i förväg, och försök bromsa rotationsprocessen för att säkerställa att det kan exakt stoppa varje gång. önskad plats.
Avvikelserna i ovanstående sju fall kan bedömas med datavaliditetsregeln.
(8) Klockindikatorns stav är inte vinkelrät mot ytan som ska mätas
På grund av begränsningen av strukturen hos klockramen och operatörens kognition, i själva mätprocessen, på grund av strukturen av klockramen, kan klockstaven och den uppmätta ytan ofta verka som icke-vinkelräta fenomen. Om lutningen på klockstaven är inom 15 grader är läsfelet i allmänhet inom 5 procent, vilket kan ignoreras. När lutningen är 15 grader till 30 grader kommer det att finnas ett fel på 5 procent till 15 procent, vilket allvarligt kommer att påverka mätnoggrannheten.
Mätstaven är inte vinkelrät mot ytan som ska mätas, vilket resulterar i att avläsningarna är större än det faktiska värdet. I själva byggandet är det ett mycket vanligt problem att mätstaven inte är vinkelrät mot ytan som ska mätas.
(9) Nedböjningsavvikelse för bordsramen
På grund av den överhängande strukturen hos indikatorklockan på den kinesisk-franska bordsramen, orsakar bordsramen som stöder urklockan och dess förlängningsstång och tyngdpunkten hos indikatorn elastisk deformation av bordsramen, som kommer att böjas nedåt, vilket är kallas bordsramsnedböjning. Vanligtvis, under centreringsmätningen av en horisontell roterande maskin, under rotationen av klockramen, eftersom urstångens glidriktning ändras med rotationsriktningen, är den inte helt förenlig med tyngdkraftens riktning. Inverkan av avböjning vid olika positioner på avläsningen av mätindikatorn varierar, så i den efterföljande databehandlingen, om den inte elimineras, kommer det att allvarligt påverka noggrannheten hos det uppmätta värdet. I förhållande till inriktningstoleransen för roterande maskiner, kommer ibland nedböjningen att vara flera gånger till tio gånger den faktiska inriktningstoleransen.
Därför, i processen att använda indikatorn för centrering, bör installationen av indikatorramen och förlängningsstången vara uppmärksam på att minska eller till och med eliminera påverkan av indikatorramens avböjning. Eftersom mätklockan är fixerad med avböjning i både horisontell och vertikal riktning, har resultaten en effekt på de vanliga koncentricitets- och vinkelavvikelsemätningarna.
Enligt samma eller liknande parametertillstånd på enheten som ska testas, installera och fixera klockramen på ett horisontellt cirkulärt rör (rundstång) med tillräcklig styvhet och fixeringspositionen för klockramen och mätpunkten ska vara så jämn som möjlig. Stång) som riktmärke för dornen, bör huvudparametrarna (l och a och storleken, kvaliteten etc. på mätklockan) vara exakt desamma och bör vara ordentligt fixerade eller säkerställa samma täthet. Den radiella avböjningen mäts genom att kontakta urvisaren med den ringformiga ytan av det cirkulära röret i radiell riktning, och den axiella avböjningen mäts genom att kontakta urvisaren med den speciellt anordnade ändytan av det cirkulära röret som är vinkelrät mot axeln av det cirkulära röret i axiell riktning. Ställ in visartavlan på noll i den övre 0 graden, vrid sedan långsamt hela enheten 180 grader nedåt och läs av mätklockan. Hälften av detta värde är den vertikala avböjningen av klockramen.
I verklig drift, om detta fel inte beaktas, är avvikelsen mellan uppmätta data och det verkliga värdet mycket stor, och justeringsmängden för stödbenet i den vertikala riktningen som bestäms av dessa data är också värdelös och kommer att vara långt borta från det verkliga värdet. Eftersom avböjningen av koncentriciteten i allmänhet är mellan 0.10 och 1.00 mm, särskilt i finjusteringssteget, kommer detta fel att uppta huvudområdet för mätklockan, vilket kan leda till mätning överfärd.
Å andra sidan kan följande åtgärder vidtas för att minska det numeriska värdet av stativets avböjningsfel: förkorta avståndet från den fasta punkten till mätpunkten så mycket som möjligt, varigenom stativets spännvidd förkortas; optimera valet av korrekt tvärsnittsstorlek och material på stativet för att förbättra motståndet Böjningsförmåga; försök att använda en liten indikator; fixera klockstativet korrekt och ordentligt.
(10) Teoretiskt fel i mätmetoden för mätklockan
Eftersom mätmetoden för visartavlan vanligtvis använder formeln i bilaga 15 i den nationella standarden GB50231-1998 för att beräkna den faktiska avvikelsen, kan man från analys veta att formeln är baserad på approximationen av vinkelavvikelsen och den koncentriska avvikelser som är små och existerar ensamma. Men i verklig ingenjörspraktik, särskilt i den initiala inriktningen, kan avvikelsen vara relativt stor, och den finns ofta i form av omfattande avvikelse, och det finns vinkelavvikelse och koncentrisk avvikelse samtidigt. Förekomsten av gradavvikelse kommer att påverka mätningen av koncentricitetsavvikelse i varierande grad. När vinkelgradens inverkan på koncentriciteten beaktas, är indikatorn för centreringsavvikelsemätning mycket komplicerad. Det finns många relaterade artiklar som beskriver den teoretiska analysen av centrering i detalj. I allmänhet krävs minst 4-5. Endast en parameter kan uttryckas korrekt, och den inkluderar lösningen av den transcendentala ekvationen, som är svår att hantera i själva mätprocessen. I verklig ingenjörskonst är det omöjligt att mäta och bearbeta många okända parametrar i metoden för inriktning av mätklockan. Även om det finns en avancerad mikroprocessor i laserjusteringsinstrumentet är den faktiska algoritmen mestadels förenklad inriktning. Algoritmer är teoretiskt baserade.
Den övergripande lösningen på denna behandling är tvåfaldig.
(1) I det initiala inriktningssteget, det vill säga när vinkelavvikelsen och koncentricitetsavvikelsen är relativt stora (till exempel är vinkelavvikelsen mellan 1/100 och 1/1000, och koncentricitetsavvikelsen är mellan 0,2 och 2 mm), enligt den förenklade mätmetoden och motsvarande justeringsvärde och det faktiska värdet på det teoretiska värdet avviker, och avvikelsen kan vara relativt stor, men förändringstrenden för felet är konvergent, att det vill säga att när antalet justeringar ökar kommer felet att bli större och större. När vinkelavvikelsen är nära 1/1000 kan vinkelavvikelsens inverkan på koncentricitetsmätningen i princip ignoreras, och hög noggrannhet kan uppnås. I allmänhet kan ett mer exakt tillstånd uppnås genom 2 till 4 justeringar. Räkna därför inte med att kunna mäta exakt och justera på plats vid ett tillfälle i själva konstruktionen.
(2) Eftersom vinkelorienteringen direkt påverkar koncentricitetsmätningens noggrannhet, rekommenderas att justera vinkelorienteringen först och sedan justera koncentriciteten.
3. Avböjningsavvikelsen för själva bordsramen kan inte helt elimineras med mätmetoden för indikatorindikatorn, men den kan minskas genom att öka styvheten hos bordsramen ovan, och påverkan av avböjning på centreringsmätdata kan i princip elimineras genom metoder som beräkning eller faktisk mätning.
Även om mätklockans noggrannhet är {{0}}.01 mm, kan det vanliga mätfelet vara mellan 0.1 och 1.0mm, vilket är 5 till 10 gånger koncentricitetstoleransen på 0,02 till 0,10 mm. De faktiska mätresultaten kommer att avvika avsevärt från det verkliga värdet, och det kommer att finnas enorma avvikelser. Enligt undersökningsresultaten från en internationell välkänd teknisk organisation för roterande maskiner är andelen axeluppriktning som faktiskt uppfyller dess toleranskrav mindre än 7 procent, vilket är tillräckligt för att visa vikten av korrekt axeluppriktning.