離心式壓縮機的三表法對中找正
前言
壓縮機組是石化工業的重要設備，它的安裝工藝複雜、精度要求高、施工難度大，而且，壓縮機組的對中找正在機器安裝過程中又是一項十分重要的環節，是決定設備運行好壞的關鍵。通過對聯軸器的對中找正，使機組的各軸線達到同軸的要求，消除各軸在聯軸器處不應有的機械應力，減少機器的振動，降低轉動部位的磨損，提高機器的效能，延長機器的使用壽命，從而使機器能夠長期、平穩、正常的連續運轉下去。
一、影響軸中心位移變化的因素
1、溫度變化。離心式壓縮機的進氣端溫度低，出口端由於氣體在管道、機器內部摩擦和被壓縮使溫度升高。根據熱脹冷縮的原理，機器的出口端因受熱而膨脹；驅動裝置在運轉過程中，溫度也會升高，都會造成軸中心位移變化。
2、壓縮機或汽輪機轉子的撓曲。壓縮機或汽輪機轉子重量很大，靜止時，它的重量全部承受在氣缸兩端的徑向軸承上，結果使轉子兩端翹起。因此在安裝機器時，隔段時間將轉子旋轉180°，正是為了消除軸彎曲，造成軸中心位移的變化。
3、機器的結構、軸中心到各支腳的高度，以及支腳的結構、材質等差異，使各處的溫度、膨脹量及收縮量各不相同，導致軸中心各處的位移發生變化。
4、管道應力造成軸中心產生位移。在安裝壓縮機的管道時，使用塞尺和鋼板尺測量機器的法蘭面與被安裝管道的法蘭面平行度和同心度來消除管道應力。
5、軸徑、軸瓦間隙和軸浮起量的不同，產生相對位移。
6、油膜厚度不均勻，也會造成中心產生位移。
由於影響軸中心位移變化的因素很多，因此，在進行壓縮機對中找正之前，要清楚影響壓縮機不對中的原因。
二、離心式壓縮機聯軸節在空間的形式（垂直方向為例）
三、離心式壓縮機組對中找正前的準備
在進行離心式壓縮機組對中找正時，為了提高找正精度，減少找正次數，縮短工作時間，事先應做好如下準備：
1、找正工具撓度值的測量。對於聯軸器距離大，所選用的找正工具較長，會產生一定的撓度，從而影響找正精度。
2、聯軸器輪轂外圓晃度和端面瓢偏值的大小測量。消除由於加工與裝配時產生的偏差，提高找正精度。
3、壓縮機的支腳與底座支腿之間間隙測量。有些機組由於機械加工製造的誤差、產生四支腿不在同一平面內，接觸表面產生間隙；由於運輸不當或機器在吊裝時，選取的吊裝點不當造成底座變形，或在進行水平找正時，無法使機器的水平調節到良好狀態。這些都會產生四支腿不在同一平面內，底座支腿之間存在高度差，形成壓縮機的支腳懸空。如果不消除此間隙，壓縮機的四支腿不在同一平面內，在緊固四支腿螺栓時，剛找正好的數據，就會去真實，所測量的數據，不能真實反映聯軸器的狀態，增加找正的重複性。壓縮機支腳貼合不牢，振動值增大，四個支腿受力不均，產生形變，嚴重時，影響機器的內部間隙。在作業過程中，往往忽略了這項工作，根據多年施工經驗，可採取如下方法來測量（見圖2）
如圖2：A、B、C、D分別為壓縮機底座的支座，a、b、c、d分別為壓縮機的支腳。
（1）進行A、B對稱兩點的測量：
在a、b支腳的上表面，利用磁力表座，分別各設一塊百分表1#表、2#表，並調零。
先將a點的支腿，利用調節頂絲，通過看1#表頂起一定的高度H，看b點2#表的變化量H1，松下頂絲，將1#表回零；然後將b點的支腿，利用調節頂絲，通過看2#表頂起跟1#表同樣的高度H，看a點1#表的變化量H2。它們之間的高度差△H =H1－H2，判斷如下：
當H1- H2＞0時：B支點比A支點低，應在B支點加入墊片量為H1-H2；
當H1-H2＜O時：A支點比B支點低，應在B支點加入墊片量為H2-H1；
當H1-H2=0時：理想狀態A支點與B支點一樣高；
例如：利用調節頂絲，將A點1#表頂起0.60mm，B點2#表的變化量為0.25mm，松下頂絲，1#表回零，2#表也回零；然後，將B點2#表頂起0.60mm，A點1#表的變化量為0.10mm；那麼，它們的高度差
△H=H1-H2=0.25-0.10=0.15（mm）＞0
屬於第一種情形，B支點比A支點低，B支點應加入墊片量為0.15mm。
（2）同理：根據測量出C、D對稱兩點的高度差，判斷出C、D兩點的支腳空角，加入調節墊片。
在進行這項作業時，加入調節墊片後，要重複幾次，直到H1=H2，才調節合格。這樣壓縮機的A、B、C、D四個底座支腿，將與壓縮機的a、b、c、d四個腳基本全接觸。達到預期目標。
四、冷態找正
根據機組各軸中心線的位置，要求冷態安裝時，對中找中軸中心線應處的空間位置，按比例畫在坐標紙上的各直線就是安裝曲線。現在大多數找正都是在冷態下進行，所以考慮軸中心位置時，還必須考慮到機器運轉後的熱膨脹影響。冷態找正是每台機器與安裝過程定位和程序，經過冷態找正後使得機組在運行過程中不致於因熱梯度、壓力梯度軸位移引起的熱膨脹而超過支撐軸承的間隙範圍，從而保證了機器的自動對中。
五、離心式壓縮機組對中找正的方法
由於透平側和壓縮機側都有軸向間隙存在，即都有軸向竄量存在，採用雙表法不能準確地讀出數據，故一般採用三表法能夠有效地消除其軸向竄量。
1、三表找正法的特點及適用範圍
（1）用於聯軸節間距較近，半聯軸器輪轂外徑較大的場合。
（2）對於軸兩端的中心位移變化量基本相同，冷態曲線要求各軸呈水平狀態時，使用三表法，可獲得較高的精度。
（3）三表找正法是採用裝有三塊百分表的儀錶架進行找正。位於徑向位置的百分表測量軸的徑向偏差，位於軸向位置的兩塊百分表測量軸的軸向偏差。
2、找正步驟
（1）將百分表度轉一圈，檢查徑向、軸向百分表指針回原位或變化量相同。
（2）將兩半聯軸器的外圓周平均分成四等分，並做好標記，並將三塊百分表調零。
（3）按照機器的旋轉方向盤車，把B轉子 0°、90°、180°、270°分別記錄三個表的數值，見圖3。
（4）複核測量數據
a1＋a3=a2＋a4
b1′＋b3′=b2′＋b4′
b1″＋b3″=b2″＋b4″
如果符合要求，進行下一步數據處理；若不符合條件，分析查明原因，再進行測量。
（5）數據處理（將兩軸向表的數值合併）
b1=（b1-b1′）/2
b2=（b2-b2′）/2
b3=（b3-b3′）/2
b4=（b4-b4′）/2
即用通俗語言來講，假設將A1表定為主表，A2表則定為輔表，則每旋轉90°後合併讀數為（主表-輔表）/2
註：各表讀數均看成是帶正負號的。
（6）偏差值
1）徑向偏差：
垂直面偏差：Rv=（a3-a1）/2
水平面偏差：R0=（a4-a2）/2
2）軸向偏差：
垂直面偏差：Av=（b3-b1）/2
水平面偏差：A0=（b4-b2）/2
（7）兩轉子相對位置判斷
a、對於徑向表，哪個方向讀數小，B轉子就偏向哪一方；b、對於軸向表，哪個方向讀數小，開口就在哪一方；根據這兩條，可判斷出A、B轉子垂直方向與水平方向的相互位置。對於垂直方向的軸向角位移，上張口加墊，下張口減墊。
3、調整量的計算如（圖4）
以垂直方向為例：
根據相似三角形原理
前支點角位移：
Av/D=y1/L1→y1=Av*L1/D
後支點角位移：
Av/D=Y2/L2 → Y2=Av*L2/D
Av—聯軸節的端面偏差
L1—前支點到表指針的距離
y1—前支點角位移
D—聯軸節的外徑
L2—後支點到表指針的距離
y2—後支點角位移
因為在消除角位移後，A轉子與B轉子處於平行狀態，但不同心，應加上徑向表的偏差Rv=（a3-a1）/2，達到同心。所以經過這兩次計算，轉子的垂直方向才達到既平行，又同心。
Y前=y1+Rv=Av×L1/D±Rv
Y後=y2+Rv=Av×L2/D±Rv
同理：水平方向為
X前=x1+Ro=Ao×L1/D±Ro
X後=x2+Ro=Ao×L2/D±Ro
註：±表示徑向加或減墊片
三表找正法通過在聯軸節的測端面用兩塊百分表，消除轉動軸在迴轉時產生的竄量，將軸向的兩塊百分表的數值，合併成一組數值，利用相似三角形原理，經過計算，算出壓縮機前、後支點的垂直與水平調整量，對壓縮機進行調整。
六、管路的連接和銷釘定位
（1）機器找正後，把機器支腿墊板固定在支座上。
（2）聯軸器找正後，把出口和入口的主管線連接到壓縮機上，把緊管線法蘭的螺栓時，用百分表檢查機組是否受力移動，如果移動了就會引起聯軸器找正值的偏差。百分表應架在基礎的方便部位上，或是與機器不相連的結構上，把百分表觸頭頂在機殼上。壓縮機各進排氣口法蘭允許的力和力矩必須符合壓縮機製造廠的規定值。
（3）機組初次運行之後，當設備達到正常運行條件時，各部位溫度都穩定了，要進行熱態對中檢查。為了使軸的熱態對中偏差儘可能接近零，必要時應對找正值加以修正。
總之，關於聯軸器對中找正方法比較多，並且隨著設備的不斷更新，將會有更先進的對中設備出現，但是無論採用哪種方法，都必須對影響其對中的原因進行綜合分析，盡量消除其誤差，以提高設備的運行精度。
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