雷 勇 劉永華 王 磊
中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司 山東青島 266300
電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)時,電機(jī)定子鐵芯、轉(zhuǎn)子處于軸向的一個穩(wěn)定位置,該位置被稱為電機(jī)的磁力中心線位置。滑動軸承無滾動軸承的軸向定位功能,因此制造廠在電動機(jī)出廠前試運轉(zhuǎn)時需標(biāo)定電動機(jī)的磁力中心線位置。
大型往復(fù)式壓縮機(jī)配套電動機(jī)軸承多采用滑動軸承進(jìn)行支撐,雖然制造廠在出廠前標(biāo)定了電動機(jī)的磁力中心線位置,但受測量偏差、交通運輸、安裝找正等因素影響,電動機(jī)實際磁力中心線位置與制造廠標(biāo)定的位置會出現(xiàn)不一致的情況。因此,壓縮機(jī)組在進(jìn)行同心度對中工作時,需要對電動機(jī)磁力中心線重新進(jìn)行測量、校正。
聯(lián)軸器根據(jù)相對位移有無補償能力,可分為剛性聯(lián)軸器(無補償能力)和撓性聯(lián)軸器(有補償能力)兩類。大型往復(fù)式壓縮機(jī)組具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易損件多、運轉(zhuǎn)時有震動等特點,在啟動或運轉(zhuǎn)過程中存在扭矩大、連桿過死點位置時會有速度波動等特性,因此一般設(shè)計成帶有飛輪機(jī)構(gòu)的剛性聯(lián)軸器,如圖1 所示。
圖1 往復(fù)式壓縮機(jī)聯(lián)軸器部件圖
往復(fù)式壓縮機(jī)聯(lián)軸器組件主要包括曲軸法蘭盤、電機(jī)轉(zhuǎn)子法蘭盤、定位盤、飛輪和連接螺栓等,曲軸和電機(jī)轉(zhuǎn)子通過貫通的高強螺栓與飛輪、定位盤剛性連接在一起。其中飛輪的作用:一是通過盤車裝置與飛輪的齒輪嚙合帶動飛輪進(jìn)行盤車;二是在機(jī)組運轉(zhuǎn)時,飛輪通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力帶動曲軸,使連桿部件通過死點位置(曲軸在死點位置扭矩最大,飛輪通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性補償曲軸不穩(wěn)定的用工,穩(wěn)定驅(qū)動設(shè)備的負(fù)荷),減少運轉(zhuǎn)過程中的速度波動,從而起到能量轉(zhuǎn)換的作用。定位環(huán)的主要作用是定位機(jī)組軸端距,不能起到補償軸端距偏差的作用。
國內(nèi)大型電動機(jī)制造廠商主要有臥龍電氣南陽防爆集團(tuán)股份有限公司(以下稱南陽電動機(jī))和佳木斯電機(jī)股份有限公司(以下稱佳木斯電動機(jī))兩家。電動機(jī)出廠前磁力中心線測量完畢后,制造廠會在電動機(jī)外殼上制作銘牌標(biāo)識出磁力中心線的位置。制造廠商對磁力中心線軸向位置的標(biāo)注一般有兩種:
(1)以軸伸法蘭外端面與軸承壓蓋端面的距離(L)而確定,如圖2(a)所示;
(2)以軸伸肩距軸承壓蓋端面軸向距離(L’)來確定,如圖2(b)所示。
圖2 造廠商對磁力中心線軸向位置的標(biāo)注
磁力中心線的允許偏差一般均為L 或L’±1mm。
兩種標(biāo)注方法雖有些許差別,但標(biāo)注形式均是以軸承箱為基準(zhǔn),通過到軸徑上的距離來表現(xiàn)的?,F(xiàn)場實際測量時需注意選取的測點和基準(zhǔn)面,同時對所測量的數(shù)據(jù)與電動機(jī)銘牌標(biāo)注的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,符合要求即可。
現(xiàn)場測量電動機(jī)磁力中心線的時機(jī)一般選在初對中完畢、未進(jìn)行二次灌漿的電動機(jī)單機(jī)試運時,此時電動機(jī)未進(jìn)行二次灌漿,如測量時磁力中心線出現(xiàn)偏差,電動機(jī)尚有調(diào)整余量,可通過調(diào)整電動機(jī)軸向位置來補償磁力中心線偏差。如果二次灌漿完畢后再進(jìn)行電動機(jī)單試,測量的磁力中心線一旦出現(xiàn)偏差,現(xiàn)場處理起來將比較繁瑣,同時影響施工工期。因此,在電動機(jī)單機(jī)試運前不進(jìn)行二次灌漿工作,待電動機(jī)試運轉(zhuǎn)、磁力中心線復(fù)檢無誤,聯(lián)軸器二次對中完畢后,再進(jìn)行電動機(jī)的二次灌漿工作是十分必要的。
轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)平穩(wěn)時用螺絲刀或鋼制鋸條沿電動機(jī)銘牌標(biāo)注的基準(zhǔn)面(軸承壓蓋端面)對轉(zhuǎn)子刻上明顯的記號,待停機(jī)且轉(zhuǎn)子完全靜止后,測量所標(biāo)記的記號線到軸伸法蘭或軸伸肩的距離(L 或L'),復(fù)查其與電動機(jī)銘牌上標(biāo)注的是否一致。如果偏差范圍≥±1mm,需對電動機(jī)軸向坐標(biāo)位置進(jìn)行調(diào)整,以補償磁力中心線的偏差要求;如果偏差范圍≤±1mm,則符合銘牌上規(guī)定的要求,不需處理。
現(xiàn)場處理磁力中心線偏差的方案主要分為以下兩種情況:
(1)磁力中心線偏差造成定位盤厚度小于機(jī)組的軸端距要求。如果出現(xiàn)這種情況,定位盤必須由制造廠重新進(jìn)行制作。
(2)磁力中心線偏差造成定位盤厚度大于機(jī)組的軸端距要求。出現(xiàn)這種情況時要看定位盤厚度大于機(jī)組軸端距的具體數(shù)據(jù):當(dāng)該數(shù)據(jù)較小時,可對定位盤厚度進(jìn)行精磨加工處理;當(dāng)該數(shù)據(jù)較大時,必須由制造廠重新進(jìn)行制作。
不論出現(xiàn)上述的哪種情況,因定位盤厚度在出廠前已經(jīng)過計算和精加工處理,施工現(xiàn)場條件往往滿足不了定位盤加工精度的要求,所以需將定位盤返廠進(jìn)行加工或重新制作,這樣會延誤機(jī)組的施工工期。
電動機(jī)磁力中心線的標(biāo)注、測量方法、測量時機(jī)掌握等施工程序雖然看似簡單,但如果施工人員、技術(shù)人員重視程度不夠,忽略了測量偏差、交通運輸、安裝找正誤差等因素對磁力中心線精度的影響,進(jìn)而忽視磁力中心線復(fù)測工作,會導(dǎo)致使機(jī)組在運轉(zhuǎn)時存在止推軸承溫度高、振動大等風(fēng)險,延誤處理時機(jī)。因此,在進(jìn)行大型往復(fù)式壓縮機(jī)組安裝時對電動機(jī)磁力中心線進(jìn)行校正工作是十分必要的。