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1、 三表法找正联轴器浅议宋江涛九江维修厂炼钢一车间 摘要：简单介绍了联轴器找正的意义、三表法找正原理与应用，归纳了设备在安装过程中联轴器可能存在的空间状态偏差类型，对联轴器找正步骤、找正时的计算和调整及找正注意事项进行了详细阐述，打破传统思维，提出了百分表读数新方法。 关键词：三表法找正；联轴器；百分表；振动；调整；偏移1.前言 联轴器俗称接手，它是通过连接主动轴和从动轴用来传递扭矩和速度的一种装置。在设备安装过程中，联轴器的找正是很重要的一个环节，所谓联轴器找正是指通过调整原动机（一般指电机）使其轴线与工作机轴线保持严格的同轴度。轴系的同轴度误差如果超出联轴器的补偿能力，强行安装将会在轴系中产
2、生很大的附加应力，因而在设备运转时引起异常振动、发热和磨损，降低联轴器、轴承和油封等零部件使用寿命，严重时甚至影响设备正常运行，引发设备事故等恶果，对于大功率、高转速设备，联轴器找正的意义显得尤为重要。2.三表法找正原理与应用 联轴器的找正方法从使用量具上的不同，分为塞尺法和百分表法。塞尺法找正联轴器操作简单，直观、方便，但是精度较低，一般用于转速低、负荷小的设备上（转速低于1450r/min，功率小于200kw），或者用于百分表找正前的粗校。百分表法找正联轴器技术要求高，操作上较为麻烦，但是能达到较高的精度，效果好。百分表法中的三表法找正在大型设备安装找正过程中广泛应用，所谓三表法找正就是指
3、联轴器找正时使用一块表测径向跳动（显示径向相对偏移量），使用两块表测轴向跳动（显示端面开口度相对大小），共计三块表（图1），通过检测水平方向和垂直方向的径向偏移和开口度来判断联轴器的空间状态，以便采取相应的措施进行调整。轴向使用两块表的目的是为了消除轴向窜动对检测结果的影响。图1 三表法找正联轴器3.联轴器空间状态类型设备安装时不可能确保联轴器两半节完全同轴，多少存在同轴度误差，就算通过调整，也只是将同轴度误差控制在要求或者尽量小的范围内。联轴器同轴度误差通过空间状态来表示（图2）有轴向偏移、径向偏移、角向偏移和综合偏移，实际工作中碰到的多为综合偏移。联轴器找正前通过打表判断其空间状态和偏移大
4、小为调整方向和调整量提供依据。图2 联轴器空间状态类型4.联轴器找正步骤4.1找“软脚”根据三点确定一个平面的原理，设备安装时，可能存在安装面平面度误差较大导致设备地脚三点接触，而另一地脚悬空或者接触不良的情况，这一悬空或者接触不良的地脚即为“软脚”，如果不将“软脚”垫实强行拧紧地脚螺栓将引起设备本体微观变形产生很大的内部应力，使百分表读数在地脚螺栓拧紧前后偏差很大，造成虚假读数，进而影响调整进度和效果。因此，找正前必须先找到“软脚”并垫实，然后才能进行打表读数。找“软脚”的方法，可使用塞尺检测法，先将其中三个地脚螺栓拧紧，使平面度误差集中反映到最后一个地脚处，再用塞尺检测大小，根据经验，考虑
5、到检测操作误差，一般所垫垫片厚度要比测量值偏大20-30丝，这样才能真正垫实。4.2粗校设备初步就位后，同轴度误差一般较大，往往超出百分表合适的预压量程（1-2mm），这时如果架表检测，一是读数不准或者读数不方便，二是容易损坏百分表，因此必须先用钢直尺与塞尺进行粗校，使误差减少到百分表合适量程内，一般为100丝以内，再打表精校。一般而言，不管是粗校还是精校，先校正垂直面内的的误差，再校正水平面内的误差，反之，则校正的效率会降低，因为校正垂直面内的误差需要顶起设备安放调整垫片，在顶起时不可避免的造成设备水平方向的位移，进而破坏已校好的水平面内的误差，而校正水平面内的误差时却不会影响垂直面内的误差
6、。4.3精校（三表法）同轴度粗校到100丝以内后，架表进行精校，架表方法如图1所示，表架固定在基准轴上，测杆垂直于被测面，测头与被校轴接触，预压量要合适（100丝左右），过大则读数误差较大，过小则可能导致偏差超出量程无法读数。径向表测头应尽量靠近被测轴联轴器端面，两轴向表测头应尽量靠近被测轴联轴器外圆面，且半径相等（略小于联轴器半径），以减小计算误差。固定百分表时，抱箍预紧力要合适，既不能太松，又不能太紧，太松则夹不紧表体，在操作过程中产生摇晃，误差大；太紧可能使测杆被抱死，指针无动作。因此，拧紧抱箍时要用手轻轻提起，感觉测杆的松紧程度，直至合适。表架好后，盘动联轴器1圈，核验读数是否有效，对
7、径向表来说，联轴器转一圈指针应回位；对轴向表来说，如无轴向窜动两表也应回到原位，如有轴向窜动，两表指针不回位，但是变化应相同。如不具备上述条件，必须找到原因进行消除。向同一方向盘动联轴器（采用同步盘动，使测头所测部位始终在同一点，以消除联轴器制造误差和缺陷等带来的读数误差，提高找正精度），每转90度，记录一次读数（图3），a为径向表读数，b为轴向表读数。图3 数据原始记录4.4数据处理对两块轴向表记录的数据取平均值，并记录入图4内。b1= （1）b2= （2）b3= （3）b4= （4）图4 数据综合记录其中，垂直面内径向偏移量：ay= （5）垂直面内开口大小：by=b1-b3 （6）水平面内
8、径向偏移量：ax= （7）水平面内开口大小：bx=b2-b4 （8）5.联轴器空间状态判断一般百分表读数的特点是，当测杆伸长时，读数变小，反之，则读数变大，因此，对于径向表，哪个方向读数大则被测轴偏向哪边；对于轴向表，要根据测头所测部位来判断：1)如果测头所测部位为联轴器内端面，哪个方向读数小则开口在哪边；2)如果测头所测部位为联轴器外端面，哪个方向读数大则开口在哪边。根据检测数据，对联轴器空间状态作出判断，并分垂直和水平两个方向画出偏差示意图(图5)。6调整量计算（相似三角形原理）调整量计算主要是指开口度的调整量计算，其牵涉到相似三角形原理的应用，相似三角形原理是利用两相似三角形对应边成比例
9、的性质来进行计算的（图5），如果图5为垂直方向两轴的同轴度偏差示意图，a为测得的径向偏移量，b为测得的开口大小，则调整方法为，先将前端降低X1，后端降低X2，使两轴线保持平行，再将前、后端同时降低a，使两轴线同轴，达到校正目的。因为a、b值均为检测数据，所以只要求出X1与X2。 由图可知，三角形CDE与三角形OAA相似，因此， （9）三角形CDE与三角形OBB相似，因此， （10）其中CE为联轴器直径d，OA为联轴器端面至前端地脚距离L1，OB为联轴器端面至后端地脚距离L1+L2。 图5 调整量计算（相似三角形原理）7.百分表读数技巧三表法找正牵涉到三块百分表同时读数，而且每转过90度读一次数
10、，如果不谨慎很容易出错，所以操作人员应事先对三块表做好标记，特别是两块轴向表不能混淆。另一方面，架表时表盘方向与轴线应倾斜45度，这样，读数比较方便。传统的百分表读数方法是读数前表盘归零读取正负值，优点是数值较小，直观，计算方便，基本不需要笔算就可知道偏差量；缺点是在转动联轴器过程中眼睛要跟着表盘转动，以确认指针旋转方向是正还是负，在三表法找正时，基本无法操作，因为人眼不可能同时盯住三块表，所以这种方法读数非常吃力，而且容易出错。通过研究百分表的原理和读数特点，现在推出一种新的读数方法：读正数法。其操作步骤是，架表时将百分表预压量压缩整数格（指小表整数格，读正负时，一般是随意压缩），如1mm、
11、2mm等，然后将表盘归零，读数时以所压缩量为基准读取，如压缩1mm ，当小表指针小于1格，大表指针指示40时，读数为40丝，当小表指针大于1格，大表指针大于50时，读数为150丝。读正数法不需要关注指针是顺时针方向转还是逆时针方向转，只要读出停止时指针所在位置的正数值即可，这种方法在三表法找正中非常方便。需要提醒的是，压缩量必须大于联轴器跳动误差值。8.三表法找正注意事项8.1一般来说，百分表测杆压缩时读数变大，伸长时变小，但是也有的百分表相反，所以在使用百分表检测同轴度时应注意百分表的读数特点，以免影响联轴器空间状态类型的判断。8.2在调整联轴器同轴度时，除非特殊情况，不能利用地脚螺栓的松紧程度来调整（大型机床水平度的调整，因为床身很长，水平度调整有困难时允许采用拧紧地脚螺栓的办法来调整）。8.3“软脚”是否垫实可通过径向表来检测，如拧紧与松开某只地脚螺栓读数变化小于10丝可认为已垫实。8.4利用三角形原理计算时，两轴向表测点半径应相同，并且越大（尽量接近联轴器外圆半径），计算精度越高。 8.5有的设备找正联轴器时还要考虑热态影响。参考文献1机械设备安装工（初级、中级）/劳动和社会保障部、中国就业培训技术指导中心组织编写.-北京：中国电力出版社，20042通用量具的使用/宋志宏编导/机械工业出版社作者介绍：姓名：宋江涛性别：男出生年月：198507学历：本科职称：中级工程师
