晃动与瓢偏

晃动与瓢偏——晃动概念•晃动：旋转零件外圆面对轴心线的径向跳动，即径向晃动。简称晃动。•晃动度：就是用来表示晃动的大小程度。•瓢偏：旋转零件端面与轴线的跳动，即轴向晃动，称为瓢偏。而瓢偏程度的大小称为瓢偏度。意义：•晃度度和瓢偏度都不能超过转动件的允许值，否则转体在高速运转时，就会发生因离心力的作用，将使设备的振动加剧，或转体与静体部分相摩擦，造成大的事故。•因此，在检修中，对转子上的固定件，如：叶轮、齿轮、皮带轮、联轴器对轮、推力盘、轴套等都要进行晃动度和瓢偏度的测量。影响：1.转体晃动要影响到转体的平衡，尤其是大直径，高转速的转体影响更为严重，例如汽轮机叶片飞出等事件。2.对动静间隙有严格要求的转体，晃动度和瓢偏度过大会造成动静部分的摩擦，造成设备损坏。3.以端面工作的旋转部件，如推力盘、平衡盘的工作面，要求在运动中有良好的动态配合。若瓢偏度过大，则会破会这种配合，导致盘面受力不均并破坏油（或水膜）的形成，造成配合面磨损或烧瓦事故。4.转体的连接件，如联轴器的对轮，若晃动度、瓢偏度超标，就将影响轴系找中心及联轴器的装配精度，导致机组振动超常。5.传动部件，如齿轮。齿轮的晃动度大小直接关系着齿轮的啮合优劣，增大齿轮磨损。又如三角带轮，该轮晃动度和瓢偏度超标，会造成三角皮带超常磨损。产生主要原因：1.由于轴弯曲造成轴上的部件瓢偏度、晃动度增加，越是接近最大弯曲点的部件，其增值越大。2.在加工转体上零件时，加工工艺不正确，造成孔与外圆同心度、孔与端面垂直度超标，也是造成晃动度与瓢偏度超标的原因。3.在安装、检修时，套装件不按正规工艺进行套装，如键的配合有误、轴与孔配合间隙过大、套装段有杂质、热套变形等。也会造成晃动度与瓢偏度超标。4.铸件退火（或时效）不充分，造成转动部件因热应力而变形。5.运动中动静部件发生摩擦，造成转动部件热变形。测量瓢偏与晃动，可以在机体内也可以在机体外进行。一般应尽量在机体内进行，这样得出的数据校准确。测量总述：晃动度测量：•晃动度的测量方法被测处的圆周表面必须是经过精加工，其表面应无锈蚀、无油污、无伤痕。否则，测量就失去意义。为了测定最大晃度的位置，一般将圆周分8等分。首先将所测得转体的圆周分成八等份，并编上序号。如图1所示：22281153467图1测量晃动的方法——八等分转体12345678晃动度测量：•晃动度的测量方法固定百分标架，将表的测量杆安放被测转体上部，并过轴心，如图3所示。图2测量晃动的方法——百分表装法21345678晃动度测量：•晃动度的测量方法把百分表的测杆对准如右图所示“1”的位置，先试转一圈。若没有问题，即可按序号转动转体，依次对准各点进行测量，并记录读数。图3测量晃动的方法——转体转动方向21345678晃动度测量：•晃动度的测量方法晃动记录如图4所示。根据晃动记录，计算出最大晃动值：以右图为例，最大晃动位置为1—5方向，最大晃动值为0.58－0.50＝0.08mm。大数-小数，记在大数一侧图4测量晃动度的方法——晃动度记录22281153467123456785058515153575854晃动度测量：•晃动度的测量注意点1.在转子上编号时，按习惯以转体的逆转方向顺序编号。2.晃动的最大值不一定正好在序号上，所以应记下晃动的最大值及具体位置，并在转体上打上明显记号，以便检修时查对。3.记录图上的最大值与最小值不一定正好是在同一直径上，无论是否在同一直径上，计算方法不变。但应标明最大值具体位置。4.测量晃动的目的是找出转体外圆面的最凸出位置及凸出的数值，所以晃动度值不能除以2(除2后，成为转体外圆中心偏差）。汽机转子晃度测量1）用00号细砂布将测量位置打磨光滑，将百分表架固定在轴承座或汽缸水平结合面上，表的测杆头支触到被测表面上，与被测面垂直。为了测定最大晃度的位置，一般将圆周分8等分，以第一飞锤向上为起点（我厂转体上已经有标志）。汽机转子晃度测量2）表的测杆应和测量表面垂直，按旋转方向顺时针盘动转子。一般情况下不得逆向盘动转子，顺序记录各点测量数值。最后回到起始点，该点的读数应与原读数相符，否则须查明原因并重新测量。最大晃度值是直径两端各相对差值中的最大差值。汽机转子晃度测量3）叶轮轮缘或轮毂上晃度的测量，用安置在专用表架上的百分表通过加长杆进行测量。专用表架固定在汽缸表面上，百分表处于叶轮的轮缘外面，便于调整和测量。汽机转子晃度测量4）晃度测量工作为大修标准项目，应在检修中执行。但如遇有下列情况，则需更仔细地测量、检查，以便及早发现问题并予以处理：叶轮之间的轴段或轮毂有单侧摩擦现象；汽轮机在运行中振动较大；轴承乌金剥落；轴封处单侧摩擦；轴封套位置发生偏移；大轴有弯曲的可疑现象等。汽机转子晃度测量ABCDEFGH测点位置：A：调端轴端；B：推力盘；C：#1轴瓦；D：高压缸排汽侧；E：调节级；F：中压缸排汽侧；G：#2轴瓦；H：联轴器。图5汽机高中压转子测点示意图汽机转子晃度测量表1测点数据记录表位置测点ABCDEFGH150505050505050502494950515050504934849505150515048449495051525150495505050505251505065250505049505050753505051474950508525050504749505015050505050505050最大晃动度51015202晃度测量综述•转体的晃动度实际上就是转体直径两端相对数字的最大值。•转子最大晃动度值的二分之一就是转体最大弯曲度值。晃动与瓢偏——瓢偏瓢偏度测量：•瓢偏度的测量方法测量瓢偏必须安装两只百分表，因为测量件在转动时可能与轴一起沿轴向移动，用两只百分表，可以把这移动的数值（窜动值）在计算时消掉。装表时，将两只表分别装在同一直径相对的两方向上，如右图所示。2228115346734218567A表B表图6瓢偏度的测量方法瓢偏度测量：•瓢偏度的测量方法将表的测量杆对准右图的位置1和5点，两表与边缘的距离要相等。表计经调整并证实无误后，即可转动转体。图7瓢偏度的测量方法3218567A表B表4瓢偏度测量：•瓢偏度的测量记录方法把两只百分表的各点测量读数分别记录下来。记录方法有两种：一种用图记录，如图8；另一种用表格记录图8瓢偏度的记录方法——图形记录6454A表87654321（60）626658565250B表87654321（60）4448505856544246瓢偏度测量：•瓢偏度的计算方法瓢偏度有两种记录方法，同时，两种不同的计算方法。下面针对本例，进行计算。图9瓢偏度的计算方法——图形记录的计算图形记录的计算方法：1.算出两表同一位置的平均数。如右图中A55平均值（A+B)/28765432153575457534657差值876543214842AB瓢偏度测量：•瓢偏度的计算方法2.求出同一直径上两数之差，即为该直径上的瓢偏度。如瓢偏度计算方法图B所示。其中最大值为最大瓢偏度，从图B中可看出最大瓢偏位置为5—1方向，最大瓢偏度是0.08mm。大数-小数，记在大数一侧•表格记录和计算方法如下：瓢偏度测量：•瓢偏度的测量记录方法位置编号A表B表A—B飘偏度A表B表1—550500瓢偏度＝（A-B）max－（A-B）min22—6524843—7544684—85644125—15842166—26654127—3645688—4625841—560600表2瓢偏度表格记录法瓢偏度测量：•瓢偏度的计算方法A表B表A表B表A—B飘偏度1—550500瓢偏度＝（A-B）max－（A-B）min2＝（16－0）／2＝82—6524843—7544684—85644125—15842166—26654127—3645688—4625841—5606002.用（A-B）的最大值减去最小值，然后取平均数，就是该转体的瓢偏度。如右表。表3瓢偏度表格记录的算法表格记录的计算方法：1.先算出A表与B表在同一时间测量值的差。如表中(A-B)一列。瓢偏度测量：•瓢偏度的测量——偏差纠正从图“瓢偏度的记录方法——图形记录”和“表格记录法”的表可看出测点转完一圈之后，两只百分表在1—5点位置上的读数未回到原来的读数，由“50”变成“60”。这表示在转动过程中转子窜动了0.10mm，但由于用了两只百分表，在计算时该窜动值被减掉。瓢偏度测量：•瓢偏度的测量——偏差纠正测量瓢偏，应进行两次。第二次测量时，应将测量杆向转体中心挪动5—10mm。两次测量结果应很接近，如相差很大，则必须查明原因（可能是测量上的差错，也可能是转体端面不规则），再重新测量。测量瓢偏的注意事项与测量晃动的注意事项相同。瓢偏度测量：•瓢偏度与转体瓢偏状态的关系根据图与表计算出的瓢偏度，其值指的是转体端面的最凸出部位，还是凹入部位，还是凸凹之和?现用图解法进行求证。瓢偏度测量：•瓢偏度与转体瓢偏状态的关系15baA表B表0°1a5bA表B表180°平均值（A+B)/287654321+（a+b）/2差值87654321-（a+b）/2（a+b）A表51aB表51bA表51bB表51a15a+b图10瓢偏度与转体瓢偏状态的关系图瓢偏度测量：158图11转体瓢偏状态通过图10的图解结果证明，瓢偏度是转体端面最凸处与最凹处之间的轴向距离。本节所举例中，转体的瓢偏状态如图11所示。测量：（瓢偏度）•测量瓢偏度注意事项•图与表所列举的数据都是正值，实际工作中有负值出现，但计算方法不变。•若百分表以“0”为起点读数时，则应注意+、-的读法，如图12。记录和计算时，同样应注意+、-数。+0.20-0.200102030405060708090图12百分表以“0”为起点的读法瓢偏度测量：•测量瓢偏度注意事项•用表计算时，其中两表差可以是a-b，也可以是b-a来计算，但确定其中之一后，就不能再变。•图和表中的最大值与最小值，不一定在同一直径上。出现不对称情况是正常的，说明转体的端面变形是非对称的扭曲。