宜宾海丰和锐有限公司 四川宜宾 644002
摘要：联轴器的对中是机器安装的重要工作之一，对中的目的是在机器在工作时使主动轴和从动轴两轴中心线在同一直线上，对中的精度关系到机器是否能正常运转，对高速运转的机器尤其重要。本文主要是针对三种利用百分表对中方法的技术总结，使我们在施工现场能熟练的运用每一种百分表对中方法。
关键词：联轴器；对中；单表法；双表法；三表法
Discussion on Coupling Alignment Technology
Luo Zhuming and Deng diejia
（Yibin Haifeng Herui Co.，Ltd.，Yibin Tianyuan Haifeng Hetai Co.，Ltd.，Yibin 644002）
Key words：coupling alignment single table method double table method three table method
Abstract：the alignment of the coupling is one of the important work of the machine installation.The purpose of the alignment is to make the center lines of the driving shaft and the driven shaft on the same line when the machine is working.The alignment accuracy is related to whether the machine can run normally，especially for the high-speed running machine.This paper is mainly for the technical summary of three kinds of dial indicator centering methods，so that we can skillfully use each dial indicator centering method in the construction site.
一、概述
联轴器对中方法有很多种，但在化工机器安装施工现场使用最多的是采用百分表对中法。百分表对中主要有单表法、双表法和三表法。单表法是欧美较流行的对中方法，对中精度高，但我单位大部分员工对单表法对中熟练程度不高；双表法对中直观简洁，我单位工人最为熟练，但不能克服轴向窜动，这种方法适用于由滚动轴承支撑的转轴，轴向窜动比较小的中，小型机器；三表法对中原理与双表法相同，轴向双表可以克服轴向窜动，对中精度高，适合大型高转速机器，我单位工人能熟练运用。
沙特鲁尔伊姆项目的化工机器来自世界各地，三种百分表对中方法都有应用，日本川崎重工的压缩机采用三表对中，意大利的机器采用单表对中，其他一般机器采用双表对中。因此，每人都能熟练掌握运用三种百分表对中方法在这种国际工程中越来越重要。
二、联轴器对中时两轴偏移情况的分析
机器安装时，联轴器在轴向和径向会出现偏差或倾斜，可能出现四种情况，如图1所示。
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根据图1所示对主动轴和从动轴相对位置的分析见表1。
表1轴偏移的分析
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三、测量及调整方法
1、单表法对中测量及调整方法
1.1单表法对中测量方法
单表法只测定联轴器轮毂外圆的径向读数，不测量端面的轴向读数，测量操作时仅用一个百分表，故称单表法。其安装，测量示意图如图2
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此方法用一块百分表判断两轴的相对位置并计算出轴向和径向的偏差值。也可以根据百分表上的读数用图解法求得调整量。用此方法测量时，表架自身质量要小，并有足够的刚度，表架及百分表均要求固紧，不允许有松动现象。
单表测量的操作方法是，在两个半联轴器的轮毂外圆面上各作相隔90°的四等分标志点a1，a2，a3，a4与b1，b2，b3，b4。先在“B”联轴器上架设百分表，使百分表的触头接触在“A”联轴器的外圆面上的a1点处，然后将表盘对到“0”位，按轴运转方向盘动“B”联轴器，分别测得“A”联轴器上的a1，a2，a3，a4的读数（其中a1=0），为准确可靠可复测几次。为了避免“A”联轴器外圆面与轴不同心给测量带来误差，可同时盘动“B”与“A”联轴器。然后再将百分表架设在“A”联轴器上（在实际操作中可以在两个半联轴器上同时装上百分表架和百分表，一个百分表指在“A”联轴器上，另一个百表指在“B”联轴器上，互相错开180°，两轴同步盘动360°，两个百分表同时记录读数。可以免去装拆卸百分表架的麻烦，减少发生误差的可能性，加快调整速度），以同样方法测得“B”联轴器上b1，b2，b3，b4的读数（其中b1=0）。当百分表转回到零位时，必须与原零位读数一致，否则需找出原因并排除之。测量的读数必须符合下列条件才属正确，即 a1+a3=a2+a4；b1+b3=b2+b4
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测出偏差值后，利用图3所示的偏差分析示意图分析，可得出“A”与“B”两半联轴器在垂直方向两轴空间相对位置的各种情况，假设图中 “B”轴向上平移，使Ob′与Oa′相重合，此时b3′=0，而a3′的读数则变为a3′+ b3′，这时Oa′与Oa″的垂直距离也就是两轴在垂直方向的偏差值（a3′+ b3′）/2。因此，只要测得a3与b3的数值，即可分析出两轴的空间位置（要注意读数的正负号），如表2所示。
表2垂直方向两轴相对位置分析
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水平方向的偏差分析与垂直方向相同。
1.2单表法对中计算调整方法
以垂直方向计算为例，以“B”轴作基准轴，调整“A”轴，计算简图如图4所示：
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首先消除角度不对中（叉口），以O为固定点使“A”轴下转，根据相似三角形原理得：
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其次为实现两轴径向对中，“A”轴还需要平移b3′/2，
因此综合考虑两支脚调整量如下：
C支脚调整量：Cm=AC+ b3′/2
D支脚调整量：Dm=BD+ b3′/2
水平方向计算调整方法同垂直方法相同。
1.3计算调整量时的几点说明
1 计算过程中a1，a2，a3，a4与b1，b2，b3，b4是用百分表测的读数，应包含正负号一起代入计算公式。
2计算结果Cm和Dm为正值时，则要求增加垫片厚度；若为负值，则减少垫片厚度。
③机器安装时，通常以主机转轴（从动轴）做基准，调整电机转轴（主动轴）。电机低座四个支点于两侧对称布置，调整时，对称的两支点所加（或减）垫片厚度应相等，并且在对中时应先调整好水平方向再进行垂直方向。
2、双表法对中测量及调整方法
2.1双表法对中测量方法
双表法是用两块百分表分别测量联轴器外圆和端面同一方向上的偏差值，又称一点测量法，即在测量某个方位上的径向读数的同时，测量出同一方位上的轴向读数。具体做法是：先用角尺对吊装就位准备调整的机器上的联轴器做初步测量与调整。然后在作基准的主机侧半联轴器上装上专用夹具及百分表，使百分表的触头指向原动机侧半联轴器的外圆及端面，如图5所示。
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测量时，先测0°方位的径向读数a1及轴向读数s1。为了分析计算方便，常把a1和s1调整为零，然后两半联轴器同时转动，每转90°读一次表中数值，并把读数值填到记录图中。圆外记录径向读数a1，a2，a3，a4，圆内记录轴向读数s1，s2，s3，s4，当百分表转回到零位时，必须与原零位读数一致。测量的读数必须符合下列条件才属正确，即 a1+a3=a2+a4；s1+s3=s2+s4。
2.2双表法对中计算调整方法
测量完联轴器的对中情况之后，根据记录图上的读数值可分析出两轴空间相对位置情况。按偏差值作适当的调整。为使调整工作迅速，准确进行，可通过计算或作图求得各支点的调整量。测量方法不同，计算方法也不同，以图5所示轴向百分表指向的测量计算方法如下（以垂直方向为例）：
H1=L1×（s3-s1）/D +（a3-a1）/2
H2=L2×（s3-s1）/D +（a3-a1）/2
式中H1，H2为支点1和支点2的调整量，计算结果为正值时为加垫负值时减垫，mm；
s1，s3及a1，a3分别为0°和180°方位测得轴向和径向百分表读数，mm；
D为联轴器的计算直径（百分表触点，即测点到联轴器中心点的距离），mm；
L1为支点1到联轴器测量平面间的距离，mm；
L2为支点1与支点2之间的距离，mm；
2.3计算调整量时的几点说明
①式中s1，s3，a1，a3是用百分表测的读数，应包含正负号一起代入计算公式。
②H的计算值是由两项组成，前项L（s3－s1）/D中，L与D不可能出现负值，所以此项的正负决定于（s3－s1）。S3－s1＞0时，前项为正值，此时联轴器的轴向间隙为“上张口”；S3－s1＜0时，前项为负值，联轴器的间隙为“下张口”。当a3－a1＞0时，后项为正值，此时被测的半联轴器中心比基准的半联轴器中心偏低，当a3－a1＜0时，被测的半联轴器中心偏高。
③机器安装时，通常以主机转轴（从动轴）做基准，调整电机转轴（主动轴）。电机低座四个支点于两侧对称布置，调整时，对称的两支点所加（或减）垫片厚度应相等。
④若安装百分表的夹具结构不同，测量轴向间隙的百分表触点指向从动机（触点在被测半联轴器的背面）时，百分表的读数值大小恰与联轴器间实际轴向间隙方向相反，所以H值的公式前项s3－s1应改为s1－s3，即s1－s3＞0时为“上张口”，s1－s3＜0时为“下张口”。
⑤机器在运转工况下因热膨胀会引起轴中心位置变化，联轴器对中的任务时把轴中心线调整到设计要求的冷态（安装时的状态）轴中心位置，使机器在热态（运转工况下）达到两轴中心线一致（既同心，又平行）的技术要求。一般机器厂家都直接给定机器冷态对中时的读数值；但也有的给定各支点的温升数据，可由计算或图解法求出冷态对中时的读数值。总之，对于安装者来说，要考虑机器从冷态到热态支点处轴中心位置的变化，在工作中保证机器能处于理想的对中状态。
⑥在水平方向上调整联轴器的偏差时，不需要加减垫片，通常也不计算。操作时利用顶丝和百分表，边测量，便调整，达到要求的精度为止。一些大型的，重要的机组在调整水平偏差时，各支点的移动量可通过计算或作图求出。
3、三表法对中测量及调整方法
3.1三表法对中测量方法
三表测量法与两表测量法不同之出是在与轴中心等距离处对称布置两块百分表，在测量一个方位上径向读数和轴向读数的同时，在相对的一个方位上测其轴向读数，即同时测量相对两方位上的轴向读数，可以消除轴在盘车时窜动对轴向读数的影响，三表测量及记录示意图如图6所示：
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根据测量结果，取0°～180°和180°～0°两个测量方位上轴向读数的平均值，即
S1＝（S1＇＋S1＇＇）／2；S3＝（S3＇＋S3＇＇）／2
取90°～270°和270°～90°两个测量方位上轴向读数的平均值，即
S2＝（S2＇＋S2＇＇）／2；S4＝（S4＇＋S4＇＇）／2
S1，S2，S3，S4四个平均值作为各方位计算用的轴向读数，与a1，a2，a3，a4四个径向读数记入同一个记录图中，按此图中的数据分析联轴器的偏移情况，并进行计算和调整。
3.2三表法对中调整方法
调整方法同双表法相同。
四、应用总结
无论用那种对中方法测量及求调整量，复查测量时仍可能产生一定的误差。联轴器对中与调整需要反复进行多次，最终将误差限制在允许的范围内，在现场施工过程中两轴绝对准确的对中是难以达到的。因此，在设计机器时规定两轴中心有一个允许偏差值，这也是安装联轴器时所需要的。从装配角度讲，只要能保证联轴器安全可靠地传递扭矩，两轴中心允许的偏差值愈大，安装时愈容易达到要求。但是从安装质量角度讲，两轴中心线偏差愈小，对中愈精确，机器的运转情况愈好，使用寿命愈长。