张根珠/湖北黄⽯⼤冶有⾊⾦属有限公司冶炼⼚
摘要：以DH63-14离⼼压缩机轴⼼正为实例，通过对假轴挠度及温度的影响因素分析，消除了联轴器正误差，从⽽保证了机组的正常运⾏。提出了主机本体联轴器与电机联轴器之间由中间轴联接的设备轴⼼正的⽅法。 关键词：离⼼式压缩机；假轴挠度；温度；正
中图分类号：TH452 ⽂献标识码：B
⽂章编号:1006-8155(2008)02-0042-03
Alignment for DH Type Centrifugal Compressor Units
Abstract: In this paper, set the axis alignment of DH63-14 centrifugal compressor as an example, the alignment error of coupling is eliminated based on the analysis on the influence factors of false-axis def
lection and temperature. So the units can be ensuredto operate normally. The method for axis alignment of the device between compressor coupling and motor coupling joined with middle shaft is pointed put.
Key words: centrifugal compressor; false-axis deflection; temperature; alignment
0 引⾔
我⼚DH63-14型离⼼式空⽓压缩机，由沈阳⿎风机(集团)有限公司⽣产。主要技术参数：流量为32000Nm3/h，进⽓压⼒为0.09856MPa(绝压)，排⽓压⼒为0.67 MPa(绝压)，低速轴转速为9675r/min，⾼速轴转速为11727.27 r/min。配套6000V⾼压同步电机，功率为3400kW，型号T23400-4/1480，由杭州发电设备⼚⽣产。⾃1997年投产使⽤以来，机组运⾏较平稳，各项技术参数基本正常。某次机组开车启动时，电机定⼦线圈相间短路放爆，电机返⼚修理。由于电机整体吊装、移位，因此在回装过程中必须对机组进⾏轴⼼对中正。
1 机组概况及轴⼼对中技术要求
1.1 机组结构简图
1. 压缩机
2. 叶轮
3. 压缩机端联轴器
4. 电机端联轴器
5. 电机
6. ⼤齿轮
7. 轴
8. 中间轴
9. 2#⽡10. 1#⽡
图1 机组结构⽰意图
见图1，压缩机内共有4级叶轮，6副⽀撑轴承，3个传动齿轮，压缩机端齿形联轴器固定在⼤齿轮轴上。
压缩机端齿形联轴器与主电机端齿形联轴器由中间轴联接，中间轴长1530mm，因中间轴较长，要求轴⼼对中的误差更⼩，故较其它设备对中正更为复杂。
1.2 转⼦按联轴器中⼼
压缩机⼤齿轮轴与主电机的轴⼼对中正的⽬的是为了防⽌各转⼦振动，保证压缩机和电机能够安全连续运转。轴⼼偏移时将会引起振动，轴承发热、烧坏，齿轮联轴器齿⾯异常磨损、联轴器螺栓剪断等故障。因此必须保证同轴度和端⾯平⾏度，本机组径向偏移量允差±0.025mm，端⾯轴向允差±0.025mm。
2 轴⼼对中正影响因素理论分析
2.1 加⼯制作正⼯具（假轴）
假轴应符合三⽅⾯要求：（1）假轴的挠度要⼩；（2）假轴应设计定位基准⾯（如Φ160-0.1圆周⾯），安装后，可保证压缩机⼤齿轮轴与假轴的同轴度；（3）假轴长度应⼩于中间轴，便于装配及安装百分表。为此，根据联轴器尺⼨及现场实际设计，制作⼀根材质为Q235A的假轴，见图2。
图2 假轴各部尺⼨图
2.2 假轴挠度对轴⼼对中正的影响
假轴安装在压缩机轴端，长度1515mm，壁厚15mm，会产⽣⼀定挠度，引起正误差，必须进⾏考虑。假轴挠度主要由⾃重引起，可以被简化为均布载荷下梁的挠度，见图3。
图3 梁的挠度⽰意图
计算过程如下：
由假轴知：G(⾃重)=700N q=G/L=462 N/m
弹性模量E=210G Pa (碳钢)
截⾯惯矩I=π（D4－d4）/64 =1166.46 cm4 ( D=14cm ，d=11cm)
由公式[1] y max=qL4/8EI 可知：挠度y max =0.12 mm。
2.3 ⼤⽓温度对轴⼼对中正的影响
图4 温度与轴⼼对中影响图
见图4，压缩机运⾏中蜗壳的温度约为100℃，与电机存在温度差，在冷态下测量时必须考虑热膨胀 的影响。压缩机运⾏后，因温度升⾼，压缩机⼤齿轮轴中⼼上抬，将引起主电机轴承⽐压下降，对轴承的稳定性不利，因此联轴器中⼼校正时，主电机侧应⽐压缩机⾼A值。当时⼤⽓温度t=33℃取A=0.4mm 。
2.4 对中正值的确定
考虑上述假轴挠度及⼤⽓温度的影响，在实际轴⼼对中正时必须使电机⽐压缩机⾼(y max＋
A)0.52mm。结合技术规范，本机组径向偏移量允差应为0.52±0.025mm(电机⾼)，端⾯轴向允差±0.025mm。
3.1 测量⽅法
将假轴⽤螺丝固定在压缩机齿轮轴上，⽤4个百分表进⾏测量（端⾯与径向各两个）。测量端⾯（轴向）
必须⽤两个百分表，主要是为了消除盘动转⼦的过程中轴向移动的影响，测量时将假轴表夹具及电机半联轴器作好标记并对准，装上百分表，并使测量径向值(或端⾯值)的两个百分表安装在同⼀直径线上并且距中⼼点相等的位置上。这样可消除联轴器⾃⾝的径向跳动、端⾯跳动所带来的误差。先转动电机轴，后转动压缩机齿轮轴。每转动90°记录⼀次数据。转动3次读取4组数据后，还应将转⼦再转动90°，使其回到开始位置，检查各百分表读数，此时两端⾯百分表数值应⼀致（开始值应⼀致）。如数值⼀致，可以认为端⾯数值可靠。同时，径向圆周表数值也应还原（上下两次读数之和与左右两次读数之和⼀致），若百分表未能复原，应分析原因，等消除后重新测量。根据实测值计算出同轴度及端⾯平⾏度。
3.2 调整处理理论分析
3.2.1 轴⽡调整量计算
根据联轴器中⼼的结果调整轴⽡，轴⽡移动量⽰意图见图5。
图5 轴⽡移动量的⽰意图
计算⽅法如下：
若上张⼝为b（或北张⼝为b），主电机中⼼⾼其值为a（或北偏移量为a）。
2#⽡的调整量为x=x1－a，由相似三⾓形得x1=bL1/D, x= bL1/D－a （1）
(如得负值，表⽰轴⽡需下落)
1#⽡的调整量为y=y1－a，由相似三⾓形得y1=b(L1＋L2)/D, y= b(L1＋L2)/D－a （2）
3.2.2 调整原则
本机组轴承采⽤带调整垫铁（⽡枕）的轴⽡，见图6。轴⽡中⼼位置的移动与轴⽡垫铁厚度有⼀定的关系，以保证轴承⽡枕与轴承座⽡枕槽接触良好。
调整原则（轴⽡两侧中⼼线与⽔平夹⾓为α，设计中α=18°～20°[2]，且垫铁为中⼼线上很窄的垫块。故
此，cosα≈1，sinα≈1/3）：
（1）轴⽡中⼼⽔平需调整X值时，则两侧垫铁厚度调整X cosα，下⽡垫铁厚度不变；
（2）轴⽡中⼼垂直需调整Y值时，则下部垫铁厚度也调整Y，两侧垫铁调整Y sinα；
（3）两侧垫铁厚度调整量，⼀侧为Y sinα＋X cosα，另⼀侧则为Y sinα－X cosα；
（4）每次翻动轴⽡进⾏调整后，都应使转⼦连续转动⼏次，以便轴⽡落位良好，油膜均匀，在此基
础上进⾏测量并作记录。
图6 轴⽡结构调整⽰意图
3.2.3 原始测量数据及调整分析
在压缩机齿轮箱和中间冷却器与周围⼤⽓没有温度差时，测定的同轴度及轴向端⾯平⾏度数据见表1。
表1 同轴度及端⾯平⾏度
径向（同轴度）上下偏移0.41mm(电机⾼)
南北偏移0.14mm(电机偏北)
轴向（端⾯平⾏度）上下张⼝0.01mm(上张⼝)
南北张⼝0 mm(⽆张⼝)
根据径向和轴向实测数值分步进⾏调整。
（1）第⼀步调整。主电机1#、2#轴承调整同时进⾏。由于张⼝在允差范围内，可暂不考虑消除张⼝的调整（令b=0）。根据式（1）、式（2）及调整原则，将1#、2#轴承南侧的垫⽚同时减少0.1mm，北侧的垫⽚同时增加0.1mm。经过测量后，得到结果：端⾯平⾏度依然是上张⼝0.01mm，同轴度为电机偏北0.04mm，偏⾼0.41mm。
（2）第⼆步调整。主电机1#、2#轴承调整同时进⾏。由于张⼝在允差范围内，可暂不考虑消除张⼝的调整（令b=0）。将
1#、2#轴承下⽡下部垫⽚增厚0.1mm，则南北垫铁需加厚0.03mm，由于第⼀步调整中主电机偏北0.04 mm，还需调整(北侧需加0.04mm，南侧需减0.04mm)。综合考虑，南侧垫铁不动，北侧垫铁厚度增加0.06mm。透平式压缩机
(3) 轴⽡经过调整后，使转⼦连续转动⼏圈，以便轴⽡落位良好，并对垫铁与轴承座⽡枕槽的接触进⾏检查，以保证其接触良好。经涂红丹粉对垫铁球⾯进⾏检查，接触⾯在70%以上，符合技术要求。
3.3 调整后情况
调整后联轴器同轴度和端⾯平⾏度测量结果见表2。
表2 同轴度和端⾯平⾏度实测值
径向（同轴度）上下偏移0.51mm(电机⾼)
南北偏移0.01mm(电机偏北)
轴向（端⾯平⾏度）上下张⼝0.01mm(上张⼝)
南北张⼝0 mm(⽆张⼝)
4 结束语
（1）调整后联轴器同轴度和端⾯平⾏度测量结果，满⾜机组运⾏要求。
（2）各轴⽡经上述⼯艺流程处理安装后，通过计算机在线监测、⽡温指⽰以及⼿持式测振仪、测温仪的测量表明，机组运⾏状况良好，各项参数都在允许技术范围内，机组最⼤振幅峰值由原来45µm下降到24.3µm。
参考⽂献
[1] 苏翼林．材料⼒学[M].⼈民教育出版社，1979.
[2] ⾦琅．中⼩汽轮机的检修[M]. 湖北科学技术出版社，1985.
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