1 El significado y el método de medición de la alineación de maquinaria rotativa
La alineación de maquinaria rotativa es el proceso de ajustar la posición de los ejes principales de dos o más equipos que se van a conectar para garantizar que los ejes del equipo estén en un estado coaxial en condiciones normales de funcionamiento.
La desalineación es uno de los problemas más comunes con la maquinaria rotativa.
Según las estadísticas relevantes de la industria, más del 50 por ciento de los daños en los equipos se pueden atribuir a la desalineación y la desalineación. Los costos de reemplazo mencionados anteriormente, los costos adicionales de energía y las pérdidas por detención de la producción de los sellos del eje principal, los cojinetes, los acoplamientos y el eje principal después del daño causado por una desviación de centrado excesiva no pueden ignorarse para ninguna unidad, empresa o incluso entorno público.
La desviación de centrado generalmente se divide en desviación de concentricidad, desviación angular y su desviación combinada. Para facilitar la medición de ingeniería y el ajuste del equipo, la desviación de alineación generalmente se descompone en dos componentes: desviación de concentricidad y desviación angular en dirección vertical y horizontal, a saber, desviación de concentricidad horizontal, desviación de concentricidad vertical y desviación angular horizontal. Desviación y desviación angular vertical.
El método de alineación y la calidad de la alineación están estrechamente relacionados con el desarrollo tecnológico. Existen métodos de alineación de palpador de regla recta, métodos de alineación de indicador de carátula y métodos de alineación láser. En términos generales, cualquier método de alineación puede lograr suficiente precisión, que puede llegar a {{0}}.001 ~ 0.01 mm, que depende principalmente de la precisión del instrumento y el nivel de habilidad del operador de alineación.
Ahora, los métodos de alineación comúnmente utilizados son el método de alineación del indicador de cuadrante y el método del instrumento de alineación láser.
El instrumento de alineación láser se basa completamente en la teoría de la alineación del indicador de cuadrante, combinado con tecnología óptica y electrónica avanzada y precisa, para minimizar varios factores de error que son propensos a ocurrir en el método de alineación del indicador de cuadrante y eliminar en gran medida el porcentaje de error. causado por el equipo de medición del método chino. Al mismo tiempo, completa automáticamente una gran cantidad de trabajo de cálculo, lo que hace que la operación de centrado sea simple, rápida y precisa. Sin embargo, el alto precio de este tipo de equipos y algunos errores inherentes a los componentes electrónicos de instrumentación y control limitan en cierta medida su promoción.
El indicador de carátula está en contacto con la superficie de medición a través de la varilla, y el movimiento relativo de la varilla es amplificado por el engranaje de transmisión para medir el pequeño cambio de posición del espacio entre los dos ejes, para medir su estado de centrado.
Actualmente existen dos métodos de uso común para la alineación de los indicadores de carátula: el método axial radial y el método radial doble.
El método radial-axial es usar un medidor para medir la desviación de concentricidad, y el otro (para eliminar la influencia de la canalización del eje en la orientación angular, dos piezas a menudo se distribuyen uniformemente en la dirección del diámetro) indicador de carátula para medir el angular desviación de orientación. , que es el método más utilizado.
El método radial doble consiste en utilizar dos indicadores de carátula para medir la desviación de concentricidad en el punto de medición del eje opuesto, y la concentricidad y la desviación angular del sistema de eje se pueden calcular a través de los dos conjuntos de datos.
Ya sea el método radial-axial o el método de doble radial y sus métodos de alineación de evolución, como el método de doble radial y el método de doble axial del acoplamiento largo, sus principios geométricos son los mismos y los resultados de la medición deben también ser exactamente el mismo. Tienen sus propias ventajas y desventajas en aplicaciones prácticas, y se pueden obtener buenos resultados de medición seleccionándolos apropiadamente de acuerdo con la situación real.
2 Los principales factores de error del método de alineación del indicador de cuadrante y sus métodos de control
El indicador de carátula juega un papel importante en la operación de centrado de la maquinaria rotativa, pero hay muchos factores de error que necesitan ser analizados y controlados.
Los factores de error comunes y las soluciones incluyen los siguientes 10 aspectos:
(1) Configuración incorrecta del punto de medición inicial del indicador de carátula y selección incorrecta del rango
El ajuste incorrecto del punto de medición inicial de la aguja del indicador de carátula y la selección incorrecta del rango pueden hacer que la sonda cuelgue en el aire o se atasque durante el proceso de rotación, es decir, los puntos muertos superior e inferior de la carrera aparecen en el indicador de carátula, lo que resulta en resultados de medición irreales e inexactos.
La solución específica es seleccionar un reloj comparador con un rango lo más grande posible (especialmente en la alineación inicial), generalmente seleccionar un rango de 3 a 10mm, y establecer el punto de medición inicial (punto 0) cerca del punto medio del rango.
Tomar varias medidas requiere la repetibilidad general de los datos y seleccionar el conjunto de datos más estable.
También hay una regla importante para juzgar la validez de los datos de medición cuando se lee en el indicador de carátula. Es decir, la suma de los datos en la dirección vertical (0 grados y 180 grados) es igual a la suma de los datos en la dirección horizontal (90 grados y 270 grados).
En la construcción real, si la diferencia entre los dos es mayor que 0.02 mm, se puede considerar que el marco de la mesa de medición no está firmemente fijado u otras razones que se analizarán a continuación, y se pueden tomar medidas para eliminarlo. .
Esta regla de validez de datos se aplica a la determinación de la exactitud de las lecturas de concentricidad y desviación angular.
(2) Indicador de carátula atascado o afectado por un fuerte campo magnético
Las manecillas del indicador de carátula, la adherencia del vástago y la influencia de campos magnéticos intensos provocarán lecturas inexactas. Estos errores se evitan principalmente calibrando y comprobando regularmente la flexibilidad de las manecillas del indicador de cuadrante y manteniéndolas alejadas de campos magnéticos intensos. Las leyes de validez de datos se aplican a la verificación de este tipo de error.
(3) Errores de registro de datos y símbolos
Debido al ángulo de visión humano, la capacidad de juicio diferente o la lectura incorrecta, el valor de lectura puede desviarse del valor real mostrado, lo que naturalmente causará una desviación.
Dado que la desviación hacia la izquierda y hacia la derecha del indicador del indicador de cuadrante durante el proceso de medición representa las direcciones de movimiento positivo y negativo del vástago del reloj, la desviación hacia la izquierda indica que el vástago del reloj es un desplazamiento positivo y viceversa, representa un desplazamiento negativo. por lo tanto, el porcentaje debe observarse cuidadosa y continuamente durante todo el proceso de medición. El puntero de la tabla se gira y los datos sin procesar se leen correctamente. Una vez que la dirección se juzga incorrectamente, el valor de ajuste posterior tendrá una gran desviación y la alineación no se podrá completar.
Además del método de lectura correcto mencionado anteriormente, la ley de validez de datos mencionada anteriormente también se puede utilizar para juzgar si hay un error de símbolo de grabación. Suponiendo que los valores teóricos medidos a 0 grados, 90 grados, 18{{10}} grados y 270 grados con un indicador de cuadrante son 0, 17, 22 y 5, mientras que los datos registrados reales son 0, 11, 22 y 5, respectivamente, se puede encontrar que 11 más 5=16≠0 más 22, se puede juzgar que hay una lectura error, (léase 17 como 11); y supongamos que 5 a 270 grados se lee como -5, entonces 17 más (-5)≠0 más 22 (La expresión correcta debería ser 17 más 5=0 más 22) Se puede determinar que los datos son incorrectos y son datos inválidos. A través del análisis, se puede determinar que el primer caso anterior puede ser el error de registro de la lectura, y luego el ? es el error del juicio de signo. Si no se encuentra a tiempo y con precisión, dará lugar al error de cálculo de la cantidad de ajuste y no se realizará el ajuste repetido.
Si los datos se determinan incorrectamente, los datos ajustados obtenidos por cálculo o dibujo también se desviarán mucho del resultado esperado y no se podrán alinear correctamente. Por otro lado, muestra la necesidad del juicio de validez de los datos intermedios.
(4) Desviación radial del cojinete y juego excesivo del cojinete
Este error muestra en los datos de medición que no se ajusta al principio de validez de los datos y no puede eliminarse mejorando la estructura del marco del reloj. Desde la perspectiva de eliminar su influencia en la medición de la alineación, la influencia se puede eliminar primero midiendo el descentramiento del rodamiento o empujando el eje principal radialmente en la misma dirección en cada punto de medición, acercándolo al asiento del rodamiento.
(5) medición de la irregularidad o excentricidad de la superficie
Este error también hará que las lecturas no se ajusten al principio de juicio de validez de datos. El método habitual de eliminación es asegurarse de que los dos ejes giren sincrónicamente y que las posiciones de los puntos de medición sean básicamente fijas, para eliminar su influencia en los datos de alineación. En la ingeniería de la construcción, este error ha sido plenamente reconocido y valorado. Sin embargo, se debe tener en cuenta que algunos equipos especiales no se pueden enrollar durante la instalación o durante el apagado y el mantenimiento del equipo. Esta situación debe ser tratada de manera diferente. Se debe medir la influencia de la irregularidad o excentricidad de la superficie en el valor medido y se deben tomar los métodos apropiados para corregirla o eliminarla. .
(6) canalización del eje
La deriva del eje es a menudo un problema en la medición de la alineación, afectará seriamente la medición de datos de la desviación angular del eje. A menudo se adopta un enfoque de elusión para eliminar el sesgo. Entre los dos métodos de alineación de indicadores de carátula comúnmente utilizados, el método radial-axial utiliza dos indicadores de carátula instalados simétricamente para medir la desviación angular, lo que puede compensar la influencia de la canalización del eje; el método radial doble se utiliza para evitar la canalización del eje. influencias. Esta es la razón principal por la que el método radial doble suele ser más preciso que el método axial radial.
(7) El ángulo de rotación del sistema del eje es inexacto durante la alineación
Teóricamente, la desviación de alineación del eje se puede calcular midiendo en 3 ángulos cualquiera, pero para simplificar el cálculo, en el proceso de medición de alineación real, generalmente se requieren 4 puntos de medición distribuidos uniformemente en el eje principal o el cubo. Las lecturas se miden en 4 posiciones de 0 grados, 90 grados, 180 grados y 360 grados, pero a menudo no se pueden colocar con precisión en estos 4 ángulos y el punto de medición puede desviarse de la posición teórica. Si se desvía de 5 a 10 grados, el porcentaje resultante. El error relativo de la lectura del medidor puede llegar al 10 al 15 por ciento.
Los principales métodos para evitar la desviación de la lectura de medición causada por el ángulo de rotación irregular son: use un nivel de burbuja para medir en 4 puntos de medición distribuidos uniformemente, o mida y marque con anticipación, e intente ralentizar el proceso de rotación para asegurarse de que Puede detenerse con precisión en cada momento. Ubicación deseada.
Las desviaciones en los siete casos anteriores pueden ser juzgadas por la regla de validez de datos.
(8) La varilla del indicador de carátula no está perpendicular a la superficie a medir
Debido a la limitación de la estructura del marco del reloj y la cognición del operador, en el proceso de medición real, debido a la estructura del marco del reloj, la barra del reloj y la superficie medida a menudo pueden aparecer fenómenos no perpendiculares. Si la inclinación de la barra del reloj está dentro de los 15 grados, el error de lectura generalmente está dentro del 5 por ciento, lo que puede ignorarse. Cuando la inclinación es de 15 a 30 grados, habrá un error de 5 a 15 por ciento, lo que afectará seriamente la precisión de la medición.
La varilla de medición no está perpendicular a la superficie a medir, lo que hace que las lecturas sean mayores que el valor real. En la construcción real, es un problema muy común que la varilla de medición no esté perpendicular a la superficie a medir.
(9) Desviación de deflexión del marco de la mesa
Debido a la estructura sobresaliente del indicador de carátula en el marco de la mesa chino-francés, el marco de la mesa que soporta el indicador de carátula y su varilla de extensión y la gravedad del indicador de carátula causan una deformación elástica del marco de la mesa, que se doblará hacia abajo, lo cual es llamada deflexión del marco de la mesa. Por lo general, durante la medición de centrado de una máquina giratoria horizontal, durante la rotación del marco del reloj, dado que la dirección de deslizamiento de la barra del reloj cambia con la dirección de rotación, no es completamente consistente con la dirección de la gravedad. La influencia de la desviación en diferentes posiciones en la lectura del indicador de cuadrante varía, por lo que en el procesamiento de datos posterior, si no se elimina, afectará seriamente la precisión del valor medido. En relación con la tolerancia de alineación de la maquinaria giratoria, a veces la deflexión será de varias a diez veces la tolerancia de alineación real.
Por lo tanto, en el proceso de usar el indicador de carátula para centrar, la instalación del marco del indicador de carátula y la varilla de extensión debe prestar atención a reducir o incluso eliminar la influencia de la desviación del marco del indicador. Dado que el indicador de carátula está fijo con deflexión tanto en la dirección horizontal como en la vertical, los resultados tienen un efecto en las mediciones habituales de concentricidad y desviación angular.
De acuerdo con el mismo o similar estado de parámetros en el dispositivo a probar, instale y fije el marco del reloj en un tubo circular horizontal (varilla redonda) con suficiente rigidez y la posición de fijación del marco del reloj y el punto de medición debe ser lo más suave posible. posible. Varilla) como punto de referencia del mandril, los parámetros principales (l y a y el tamaño, la calidad, etc. del indicador de cuadrante) deben ser exactamente los mismos y deben fijarse firmemente o garantizar la misma estanqueidad. La deflexión radial se mide poniendo en contacto la manecilla del reloj con la superficie anular del tubo circular en la dirección radial, y la deflexión axial se mide poniendo en contacto la manecilla del reloj con la cara final especialmente dispuesta del tubo circular que es perpendicular al eje. del tubo circular en la dirección axial. Establezca el indicador de cuadrante en cero en la parte superior 0 grados, luego gire lentamente todo el dispositivo 180 grados hacia abajo y lea la lectura del indicador de cuadrante. La mitad de este valor es la desviación vertical del marco del reloj.
En la operación real, si no se considera este error, la desviación entre los datos medidos y el valor real es muy grande, y la cantidad de ajuste del estabilizador en la dirección vertical determinada por estos datos también es inútil y estará muy lejos de el verdadero valor Dado que la desviación de la concentricidad generalmente está entre 0.10 y 1.00mm, especialmente en la etapa de alineación fina, este error ocupará el rango principal del indicador de carátula, lo que puede conducir a la medición sobrecarrera
Por otro lado, se pueden tomar las siguientes medidas para reducir el valor numérico del error de deflexión del soporte: acortar la distancia desde el punto fijo hasta el punto de medición tanto como sea posible, acortando así la luz del soporte; optimice la selección del tamaño correcto de la sección transversal y el material del soporte para mejorar la resistencia Capacidad de flexión; trate de usar un indicador de carátula pequeño; fije el soporte del reloj correctamente y con firmeza.
(10) Error teórico del método de medición del indicador de carátula
Dado que el método de medición del indicador de carátula generalmente usa la fórmula del Apéndice 15 de la norma nacional GB50231-1998 para calcular la desviación real, se puede saber a partir del análisis que la fórmula se basa en la aproximación de la desviación angular y la concéntrica. desviación que son pequeñas y existen solas. Sin embargo, en la práctica de ingeniería real, especialmente en la alineación inicial, la desviación puede ser relativamente grande y, a menudo, existe en forma de desviación integral, y hay desviación angular y desviación concéntrica al mismo tiempo. La existencia de desviación de grado afectará la medición de la desviación de concentricidad en diversos grados. Cuando se considera la influencia del grado angular en la concentricidad, el indicador de cuadrante para medir la desviación de centrado es muy complicado. Hay muchos artículos relacionados que describen el análisis teórico del centrado en detalle. Generalmente, toma al menos 4-5 Solo un parámetro puede expresarse con precisión e incluye la solución de la ecuación trascendental, que es difícil de manejar en el proceso de medición real. En la ingeniería real, es imposible medir y procesar muchos parámetros desconocidos en el método de alineación del indicador de carátula. Incluso si hay un microprocesador avanzado en el instrumento de alineación láser, el algoritmo real es en su mayoría una alineación simplificada. Los algoritmos tienen una base teórica.
La solución general a este tratamiento es doble.
(1) En la etapa de alineación inicial, es decir, cuando la desviación angular y la desviación de concentricidad son relativamente grandes (por ejemplo, la desviación angular está entre 1/100 y 1/1000, y la desviación de concentricidad es entre 0,2 y 2 mm), de acuerdo con el método de medición simplificado y el valor de ajuste correspondiente y el valor real del valor teórico se desvían, y la tasa de desviación puede ser relativamente grande, pero la tendencia de cambio del error es convergente, eso es decir, a medida que aumenta el número de ajustes, el error será cada vez mayor. Cuando la desviación angular es cercana a 1/1000, la influencia de la desviación angular en la medición de la concentricidad básicamente se puede ignorar y se puede lograr una alta precisión. Generalmente, se puede lograr un estado más preciso a través de 2 a 4 ajustes. Por lo tanto, en la construcción real, no espere poder medir con precisión y ajustar en el lugar al mismo tiempo.
(2) Dado que la orientación angular afecta directamente la precisión de la medición de concentricidad, se recomienda ajustar primero la orientación angular y luego ajustar la concentricidad.
3. La desviación de deflexión del marco de la mesa en sí no puede eliminarse por completo con el método de medición del indicador de cuadrante, pero puede reducirse aumentando la rigidez del marco de la mesa de arriba, y la influencia de la deflexión en los datos de medición de centrado se puede eliminar básicamente. por métodos como el cálculo o la medición real.
Aunque la precisión del indicador de carátula es {{0}}.01 mm, el error de medición habitual puede estar entre 0.1 y 1.0mm, lo que es de 5 a 10 veces la tolerancia de concentricidad de 0,02 a 0,10 mm. Los resultados de la medición real se desviarán significativamente del valor real y habrá grandes desviaciones. De acuerdo con los resultados de la encuesta de una organización técnica de maquinaria rotativa de renombre internacional, la proporción de alineación de ejes que realmente cumple con sus requisitos de tolerancia es inferior al 7 por ciento, lo que es suficiente para mostrar la importancia de una alineación de ejes correcta.