成若義，李軍華

(海軍工程大學(xué)，湖北武漢 430033)

為了傳遞扭矩或給各種工質(zhì) (如凝水、滑油、燃油等)提供原動(dòng)力，使其在各個(gè)系統(tǒng)中能正常完成各自功能，確保整個(gè)汽力循環(huán)的正常運(yùn)行，為船舶的機(jī)動(dòng)提供必要的動(dòng)力，在動(dòng)力裝置中裝配了許多旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備，如:主汽輪機(jī)、減速器、隔音聯(lián)軸節(jié)、軸系、汽輪滑油泵、汽輪燃油泵、電動(dòng)滑油泵等。這些設(shè)備之間的連接要求主軸中心線盡可能地在一條直線上，因此在安裝及檢修機(jī)械設(shè)備中，有一項(xiàng)非常重要、細(xì)致的工作就是“對(duì)中”。

旋轉(zhuǎn)機(jī)械對(duì)中技術(shù)的使用在各個(gè)行業(yè)都有著非常普遍的應(yīng)用，船舶設(shè)備中存在大量機(jī)械設(shè)備需要對(duì)中處理，無(wú)論是建造設(shè)計(jì)還是后期的操作使用階段，包括設(shè)備的故障維修，都不可避免的使用對(duì)中技術(shù)?？梢哉f(shuō)對(duì)中技術(shù)的好壞直接關(guān)系到機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行［1］，在船舶設(shè)備的操作使用規(guī)程中也大量提到了對(duì)中要求，可見(jiàn)對(duì)中技術(shù)對(duì)船舶機(jī)械的重要性。

1 對(duì)中的目的及基本原理

對(duì)中的目的是使一轉(zhuǎn)子軸的中心線是另一轉(zhuǎn)子軸的中心線的延續(xù)曲線，而不產(chǎn)生:偏差δ——兩個(gè)轉(zhuǎn)子中心線平行，而不在一條直線上;偏斜φ——兩轉(zhuǎn)子中心線交叉;混合——偏差和偏斜都存在。如果設(shè)備存在偏差或偏斜，并超過(guò)一定數(shù)值，將使它們之間的力矩不能有效地傳遞，加大摩擦損耗，使工作不穩(wěn)定、過(guò)熱，甚至加速損壞設(shè)備。因此應(yīng)結(jié)合不同的檢修等級(jí)定期對(duì)有關(guān)的機(jī)械設(shè)備的對(duì)中情況進(jìn)行檢查和校正。

由于兩轉(zhuǎn)子是通過(guò)聯(lián)軸器連接在一起的，因此只要聯(lián)軸器的兩對(duì)輪中心是延續(xù)的，那么這兩轉(zhuǎn)子的中心線也一定是一條延續(xù)的曲線，而要使兩對(duì)輪中心是延續(xù)的則應(yīng)滿(mǎn)足以下2個(gè)條件:①使兩對(duì)輪中心重合，也就是使兩對(duì)輪的外圓重合;②使兩對(duì)輪的結(jié)合面平行。

所以我們只要測(cè)量?jī)蓪?duì)輪的中心重合情況(外圓間隙)和斷面的平行情況 (斷面間隙)就能知道此轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)子對(duì)中情況。通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析可清楚的知道兩軸之間的對(duì)中是否正常。

2 對(duì)中檢查方法及步驟

機(jī)械設(shè)備的對(duì)中檢查是一項(xiàng)非常細(xì)致、重要的工作，任何不確定因素都可能影響檢查的結(jié)果，特別是對(duì)于船舶上裝配的機(jī)械設(shè)備，由于船舶環(huán)境(如船舶的裝載量、橫傾量、縱傾量、船體的變形)的變化都將改變機(jī)械設(shè)備的對(duì)中情況，因此在對(duì)中檢查前應(yīng)作好充分的準(zhǔn)備［2］，例如對(duì)汽輪機(jī)、減速器及軸系的對(duì)中檢查前應(yīng)做到以下幾點(diǎn):①調(diào)整裝載，確保船舶處于正常排水量，消除船舶的橫傾 (不超過(guò)1°)和縱傾;②測(cè)量檢查時(shí)船舶無(wú)重大設(shè)備吊裝或移位，減少人員走動(dòng);③定期檢查船體，發(fā)現(xiàn)船體變形及時(shí)校正，在塢內(nèi)發(fā)現(xiàn)變形且無(wú)法校正時(shí)應(yīng)重新入水，待變形穩(wěn)定后，再進(jìn)塢對(duì)設(shè)備對(duì)中檢查;④準(zhǔn)備制式橋規(guī)，選定測(cè)量工具，如百分表、塞尺 (根據(jù)對(duì)中檢查方法而定);⑤轉(zhuǎn)子處于自由狀態(tài)，無(wú)任何外力施加在轉(zhuǎn)子上;⑥清除油垢、銹斑，拆除聯(lián)軸器上的附件、螺栓。

充分作好對(duì)中檢查的準(zhǔn)備工作后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)膶?duì)中檢查方法，對(duì)中檢查方法有:直尺塞尺法、指針?lè)?、?zhǔn)直光管瞄準(zhǔn)法、準(zhǔn)直光管投影法、激光準(zhǔn)直儀投射法、軸承負(fù)荷法等［3］。其中直尺塞尺法、指針?lè)ㄔO(shè)備要求不高，比較常用，而后幾種檢查方法雖然精確度較高，但由于需要設(shè)備條件較高，故并不普遍，下面主要介紹如何用直尺塞尺法、指針?lè)▉?lái)對(duì)中。

1)直尺塞尺法屬于簡(jiǎn)易對(duì)中檢查法，它用直尺或塞尺在兩旋轉(zhuǎn)件的連接法蘭上測(cè)量上下左右4個(gè)不同位置的徑向間隙值a1、a2、a3、a4，橫向間隙值b1、b2、b3、b4，如圖1所示。

圖1 直尺塞尺法原理圖

垂直斷面偏差:δ1=(a1+a2)/2

水平斷面偏差:δ2=(a3+a4)/2

垂直斷面偏斜:φ1=(b1－b2)/D

水平斷面偏斜:φ2=(b3－b4)/D

這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量時(shí)不需要轉(zhuǎn)動(dòng)軸，簡(jiǎn)便省事，適用于小功率的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，船舶檢修時(shí)各種水泵油泵就是應(yīng)用這種方法對(duì)中檢查的。但用此法測(cè)量的精度受法蘭加工質(zhì)量的影響。

2)指針?lè)ㄔ砼c直尺塞尺法類(lèi)似，但需要專(zhuān)用的橋規(guī)，其測(cè)量可采用百分表測(cè)量或塞尺測(cè)量［4］，其基本步驟如下 (見(jiàn)圖2)。

圖2 指針?lè)ㄔ韴D

由圖2可知，在橋規(guī)上指針1、指針2都是由里面的內(nèi)指針和外面的外指針 (螺釘或百分表表)組成，相隔180°，用塞尺或百分表測(cè)量指針1、指針 2 的間隙值分別記作:a1、a1＇、b1、b1＇，將軸沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn) 90°，測(cè)量間隙記作:a2、a2＇、b2、b2＇，再相同方向旋轉(zhuǎn) 90°后記作:a3、a3＇、b3、b3＇，再旋轉(zhuǎn) 90°記作:a4、a4＇、b4、b4＇。

垂直斷面偏差:δ1= ［(a1+a1＇) － (a2+a2＇)］/4

水平斷面偏差:δ2= ［(a3+a3＇) － (a4+a4＇)］/4

垂直斷面偏斜:φ1= ［(b1+b1＇) － (b2+b2＇)］/2D

水平斷面偏斜:φ2= ［(b3+b3＇) － (b4+b4＇)］/2D

由此可見(jiàn)，此方法考慮了法蘭加工質(zhì)量的影響，故比直尺塞尺法準(zhǔn)確，船舶上主汽輪機(jī)與減速器、減速器與隔音聯(lián)軸節(jié)、隔音聯(lián)軸節(jié)與軸系都采用了此種方法進(jìn)行對(duì)中檢查。下面以高壓汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與減速器對(duì)中檢查為例。

按照?qǐng)D2將制式的橋規(guī)分別安裝在高壓汽輪機(jī)及減速器轉(zhuǎn)子上，利用塞尺按照步驟進(jìn)行測(cè)量，其數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，通過(guò)計(jì)算可得結(jié)果見(jiàn)表2(D=0.4 m)。

表1 塞尺法測(cè)量間隙數(shù)據(jù) mm

表2 計(jì)算后的實(shí)際間隙偏差表

3 在對(duì)中檢查測(cè)量過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

1)用百分表測(cè)量時(shí)，必須將百分表固定牢固，但要保證測(cè)量桿活動(dòng)的自如。測(cè)量外圓值的百分表垂直軸線，其中心應(yīng)通過(guò)軸心。測(cè)量端面值的兩個(gè)百分表應(yīng)在同一直徑上，并且離中心的距離要相等。其測(cè)量桿要與測(cè)量端面垂直，測(cè)量端面必須光滑平整。裝好后試轉(zhuǎn)一圈，并轉(zhuǎn)回到起始位置，此時(shí)測(cè)量外圓面值的百分表讀數(shù)應(yīng)復(fù)原;測(cè)量端面值的兩百分表讀數(shù)的差值與起始位置的差值相同。為了測(cè)記方便，應(yīng)將百分表的小指針調(diào)到量程的中間，大針對(duì)到0或50。

2)用塞尺測(cè)量時(shí)，由于某些聯(lián)軸器與軸承座的間隙過(guò)小，通不過(guò)百分表，故采用塞尺測(cè)量。端面值可直接用塞尺測(cè)量，橋規(guī)裝好后，在調(diào)整橋規(guī)上的測(cè)位間隙時(shí)，在保證有間隙可塞的前提下，應(yīng)盡量將測(cè)位間隙調(diào)小，以減少塞尺的使用片數(shù)。在測(cè)量時(shí)塞尺塞入力量要適當(dāng)，以防橋規(guī)活動(dòng)或彈性變形，引起測(cè)量誤差，并且同一人負(fù)責(zé)到底為好，以免造成人為誤差。

［1］王軍，張華綱，張濤.旋轉(zhuǎn)機(jī)械對(duì)中的計(jì)算 ［J］.設(shè)備管理與維修，2006(6):14－15.

［2］石明磊.設(shè)備對(duì)中偏差對(duì)設(shè)備的影響及對(duì)中調(diào)整［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012(7):65.

［3］范安全，杜麗瓊.轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備同軸度測(cè)量原理和應(yīng)用［J］.安裝，2008(1):27－29.

［4］黃立軍.淺析旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備對(duì)中的計(jì)算問(wèn)題 ［J］.中國(guó)科技博覽，2011(28):296.