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1H413010 机械设备安装技术
2025-10-05 18:07:05 责编:小OO
文档
1H413010 机械设备安装技术

各类机械设备因性能、用途、结构、施工条件及复杂程度不同,其安装要求、安装工艺、安装程序和安装方法不尽相同。即使是同一类机械设备的安装工艺程序和方法,也会因安装人员的技术水平和经验、习惯做法及组织能力和管理水平的差异而有所不同。本目重点是:机械设备基础的种类及验收要求;机械设备安装程序;机械设备安装的方法;机械设备安装的精度控制要求。

1H413011 机械设备基础的种类及验收要求

设备基础的种类很多,是机械设备动、静荷载的承载体。不同的机械设备,其基础的大小、埋深、结构形式各不相同,设备基础种类的选择由设计单位根据生产工艺要求、机械设备特点、载荷大小和安装精度来确定。设备基础质量的优劣直接影响到机械设备的安装质量和正常运行,基础施工质量的检查验收是机械设备安装的一项重要工作。本条知识点是:设备基础的种类及应用;设备基础施工质量验收要求;设备基础常见质量通病。

一、设备基础的种类及应用

(一)材料组成不同的设备基础种类及应用

1.素混凝土基础

由砂、石、水泥等材料组成的基础,适用于承受荷载较小、变形不大的设备基础。

2.钢筋混凝土基础

由砂、石、水泥、钢筋等材料组成的基础,适用于承受荷载较大、变形较大的设备基础。

3.垫层基础

在基底上直接填砂,并在砂基础外围设钢筋混凝土圈梁挡护填砂,适用于使用后允许产生沉降的结构,如大型储罐。

(二)埋置深度不同的设备基础种类及应用

1.浅基础

(1)扩展基础。将上部荷载进行扩散并传递到地基上的基础形式。

(2)联合基础。由组合的混凝土结构组成,适用于底面积受到、地基承载力较低、对允许振动线位移控制较严格的大型动力设备基础。

(3)基础。配置于上部设备之下的无筋或有筋的整体基础形式。

2.深基础

(1)桩基础。由承台、桩组成的基础形式,可分为预制桩和灌注粧两大类,适用于需要减少基础振幅、减弱基础振动或控制基础沉降和沉降速率的精密、大型设备的基础。

(2)沉井基础。用混凝土或钢筋混凝土制成的井筒式基础。

(三)结构形式不同的基础种类及应用

1.大块式基础

以钢筋混凝土为主要材料、刚度很大的块体基础,广泛应用于设备基础。

2.箱式基础

由底板、顶板和承重的纵向、横向墙体组成的基础。

3.框架式基础

由顶层梁板、立柱和底层梁板结构组成的基础,适用于作为电机、压缩机等设备的基础。

(四)使用功能不同的基础分类及应用

1.减振基础

可以消减振动能量的基础。

2.绝热层基础

在基础底部设置隔热、保温层的基础,适用于有特殊保温要求的设备基础。

二、设备基础施工质量验收要求

1.设备基础施工质量应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定,并应有验收资料或记录。

2.设备基础混凝土强度的验收要求

(1)基础施工单位应提供设备基础质量合格证明文件,主要检査验收其混凝土配合比、混凝土养护及混凝土强度是否符合设计要求,如果对设备基础的强度有怀疑时,可请有检测资质的工程检测单位,釆用回弹法或钻芯法等对基础的强度进行复测。

(2)重要的设备基础应用重锤做预压强度试验,预压合格并有预压沉降详细记录。

3.设备基础位置和尺寸的验收要求

(1)机械设备安装前,应按规范允许偏差对设备基础的位置和尺寸进行复检。

(2)设备基础位置和尺寸的主要检查项目:基础的坐标位置;不同平面的标高;平面外形尺寸;凸台上平面外形尺寸;凹穴尺寸;平面的水平度;基础的垂直度;预埋地脚螺栓的标高和中心距;预埋地脚螺栓孔的中心位置、深度和孔壁垂直度;预埋活动地脚螺栓锚板的标高、中心线位置、带槽锚板和带螺纹锚板的水平度等。

4.预埋地脚螺栓的验收要求

(1)预埋地脚螺栓的位置、标高及露出基础的长度应符合设计或规范要求,中心距应在其根部和顶部沿纵、横两个方向测量,标高应在其顶部测量。

(2)地脚螺栓的螺母和垫圈配套,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母保护完好。

(3)T形头地脚螺栓与基础板应按规格配套使用,埋设T形头地脚螺栓基础板应牢固、平正,地脚螺栓光杆部分和基础板应刷防锈漆。

(4)安装胀锚地脚螺栓的基础混凝土强度不得小于10MPa,基础混凝土或钢筋混凝土有裂缝的部位不得使用胀锚地脚螺栓。

5.设备基础外观质量要求

(1)设备基础外表面应无裂纹、空洞、掉角、露筋。

(2)设备基础表面和地脚螺栓预留孔中油污、碎石、泥土、积水等应清除干净。

(;3)地脚螺栓预留孔内应无露筋、凹凸等缺陷,孔壁应垂直。

(4)放置垫铁的基础表面应平整,中心标板和标髙基准点应埋设牢固、标记清晰、编号准确。

三、设备基础常见质量通病

设备基础的质量通病多种多样,影响机械设备安装的设备基础主要质量通病有:

1.设备基础上平面标高超差。标高高于设计或规范要求会使设备二次灌浆层高度不够,标高低于设计或规范要求会使设备二次灌浆层高度过高,影响二次灌浆层的强度和质量。

2.预埋地脚螺栓的位置、标高及露出基础的长度超差。预埋地脚螺栓中心线位置偏差过大会使设备无法正确安装;标高及露出基础的长度超差会使地脚螺栓长度或螺纹长度偏差过大,无法起到固定设备的作用。

3.预留地脚螺栓孔深度超差(过浅)。会使地脚螺栓无法正确埋设。

1H413012 机械设备安装程序

各类机械设备的安装工艺程序不尽相同,但其一般的安装程序是相同的。机械设备安装程序是机械设备安装工程施工技术的要求,是执行机械设备安装施工规范、确保机械设备使用安全和满足功能要求的保证。本条知识点:机械设备安装的一般程序;机械设备安装各工序主要工作内谷。

一、机械设备安装的一般程序

开箱检查→基础测量放线→基础检查验收→垫铁设置→吊装就位→安装精度调整与检测→设备固定与灌浆→零部件装配→润滑与设备加油→试运转→工程验收。

二、机械设备安装各工序主要工作内容

1.开箱检查

按1H420055“三、设备施工现场验收程序”进行。根据设备装箱清单和随机技术文件对设备及其零部件按名称、规格和型号逐一清点、登记和检查,其中重要的零部件还需按质量标准进行检验,形成检验记录。

2.基础测量放线

(1)设备基础测量放线是实现机械设备平面乃至空间位置定位要求的重要环节,设备安装的定位依据通常称为基准线(平面)和基准点(高程)。

(2)机械设备就位前,应按工艺布置图并依据相关建筑物轴线、边缘线、标高线,划定设备安装的基准线和基准点。基准线和基准点通常由专门的测量人员用测量仪器按测量规程设定,所有设备安装的平面位置和标高,应以确定的基准线和基准点为基准进行测量。

(3)生产线的纵、横向中心线以及主要设备的中心线应埋设永久性中心线标板,主要设备旁应埋设永久性标高基准点,使安装过程和生产维修均有可靠的依据,例如:烧结机的主轴线(纵向中心线)和头部大星轮轴线(横向中心线)。对于重要、重型、特殊设备需设置沉降观测点,用于监视、分析设备在安装、使用过程中基础的变化情况。

3.基础检查验收。方法详见本书1H413011 。

4.垫铁设置

设置垫铁的作用一是找正调平机械设备,通过调整垫铁的厚度,可使设备安装达到设计或规范要求的标高和水平度;二是能把设备重量、工作载荷和拧紧地脚螺栓产生的预紧力通过垫铁均匀地传递到基础。垫铁组的设置应符合下列要求:

(1)每组垫铁的面积应按随机技术文件或规范进行验算和选用,垫铁的规格和尺寸宜按规范要求进行制作和使用。

(2)垫铁放置方式主要有坐浆法和压浆法两种,座浆层或压浆层混凝土配制应符合规范的规定。

(3)垫铁与设备基础之间应接触良好,每组垫铁应放置整齐平稳,压紧压实。

(4)每个地脚螺栓旁边至少应放置一组垫铁,并放在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位下方;相邻两垫铁组间的距离,宜为500〜1000mm;设备底座有接缝处的两侧,应各设置一组垫铁。

(5)每组垫铁的块数不宜超过5块,放置平垫铁时,厚的宜放在下面,薄的宜放在中间,垫铁的厚度不宜小于2mm。

(6)设备调平后,垫铁端面应露出设备底面外缘,平垫铁宜露出10〜30mm,斜垫铁宜露出10〜50mm;垫铁组伸入设备底座底面的长度应超过设备地脚螺栓的中心。

(7)除铸铁垫铁外,设备调整完毕后各垫铁相互间应用定位焊焊牢。

5.吊装就位

机械设备重量一般较重,移动或就位时需要起重运输机械来完成,有的设备重量可达几百吨,I则需要使用大型的吊装运输机械。工业厂房内一般配备有桥式起重机等吊装机械,设备的吊装就位可利用车间内的起重机。机械设备的吊装就位,应根据安装设备的特点、作业条件和可利用的吊装运输机械,选择安全可靠、经济可行的吊装方案,并按照吊装方案配置相应的机械、工机具和人员,将设备吊装就位。特殊作业场所、大型或超大型设备和构件的吊装运输应编制专项施工方案。随着技术进步,计算机控制和无线控制液压同步提升新技术在大型或超大型构件和设备安装工程中得到推广应用,例如:电视塔钢天线、大型轧机牌坊、超大型龙门吊、石化厂反应塔等。

6.安装精度调整与检测

(1)精度调整与检测是机械设备安装工程中关键的一环,直接影响到设备的安装质量。

(2)精度调整应根据设备安装的技术要求(按照设备技术文件规定或规范)和精度检测结果,调整设备自身和相互位置状态,例如设备的中心位置、水平度、垂直度、平行度等。

(3)精度检测是检测设备、零部件之间的相对位置误差,如垂直度、平行度、同轴度等。

(4)所有位置精度项和部分形状精度项,涉及误差分析、尺寸链原理及精密测量技术。

7.设备固定与灌浆

(1)除少数可移动机械设备外,绝大部分机械设备需固定在设备基础上,尤其对于重型、高速、振动大的机械设备,如果没有固定牢固,可能导致重大事故的发生。

(2)对于解体设备应先将底座就位固定后,再进行上部设备部件的组装。

(3)设备灌浆分为一次灌浆和二次灌浆。一次灌浆是在设备粗找正后,对地脚螺栓孔进行的灌浆。二次灌浆是在设备精找正后,对设备底座和基础间进行的灌浆。

8.零部件装配

对于解体机械设备和超过防锈保存期的整体机械设备,应进行拆卸、清洗与装配。如果清洗不净或装配不当,会给设备正常运行造成不良影响。设备装配的一般步骤如下:

(1)熟悉装配图、技术说明、零部件结构和配合要求,确定装配或拆卸程序和方法。

(2)按装配或拆卸程序进行装配件摆放和妥善保护,按规范要求处理装配件表面锈蚀、油污和油脂。

(3)对装配件配合尺寸、相关精度、配合面、滑动面进行复查和清洗干净,如齿轮啮

合、滑动轴承的侧间隙、顶间隙等做好记录。

(4)清洗的零部件涂润滑油(脂),并按标记及装配顺序进行装配,一般装配顺序为组合件装配—部件装配—总装配。

9.润滑与设备加油

(1)润滑与设备加油是保证机械设备正常运转的必要条件,通过润滑剂减少摩擦副的摩擦、表面破坏和降低温度,使设备具有良好工作性能,延长使用寿命。

(2)按润滑剂加注方式,一般划分为分散润滑和集中润滑。分散润滑通常由人工方式加注润滑剂,设备试运转前对各润滑点进行仔细检查清洗,保证润滑部位洁净,润滑剂选用按设计和用户要求确定,加注量适当。集中润滑通常由润滑站、管路及附件组成润滑系统,通过管道输送定量的有压力的润滑剂到各润滑点。集中润滑系统要求有较高的清洁度、良好的密封性和管道敷设合理美观。

10.试运转

设备试运转是综合检验设备制造和设备安装质量的重要环节,涉及的专业多、人员多,应精心组织、统一指挥。

11.工程验收

设备试运转合格后,应及时办理工程验收。

1H413013 机械设备安装的方法

各类机械设备的安装工艺方法千差万别,但其一般的安装方法是相同的。本条知识点是:机械设备安装的分类;机械设备典型零部件的安装;机械设备与设备基础的连接方式;设备基础灌浆分类方法及要求;机械设备安装新技术的应用。

一、机械设备安装的分类

机械设备安装一般分为整体式安装、解体式安装和模块化安装。

1.整体式安装。是指对于体积和重量不大的设备,现有的运输条件可以将其整体运输到安装现场,直接将其安装到设计指定的位置。整体安装的关键在于设备的定位位置精度和各设备间相互位置精度的保证。

2.解体式安装。是指对某些大型设备,由于运输条件的,无法将其整体运输到安装现场,出厂时只能将其分解成部件进行运输,在安装现场重新按设计、制造要求进行装配和安装。解体安装不仅要保证设备的定位位置精度和各设备间相互位置精度,还必须再现制造、装配的精度,达到制造厂的标准,保证其安装精度要求。

3.模块化安装。是指对某些大型、复杂的设备,重新按设备的设计、制造要求,设计成模块,除保证组装的精度外,还要保证其安装精度要求,同时达到制造厂的标准。

模块化安装已广泛应用在工业、建筑机电工程中,如机械、石油化工、冶炼、电力、高层建筑等。利用模块化制造的原理,将工厂分解为集成了多种系统功能的大型模块,进行工厂化的异地建造,并运输到现场安装而连接组成工艺复杂、功能齐备的现代化工厂。由中国某建设公司承担建设的(koniambo)镍冶炼厂项目就是世界上第一个采用模块化建造的集成冶炼工厂。

二、机械设备典型零部件的安装

机械设备典型零部件安装质量的好坏,直接关系到设备整体性能的优劣、运行的安全和使用寿命。典型零部件的安装是机械设备安装方法的重要组成部分,它包括:轮系装配及变速器的安装,联轴器安装,滑动轴承和滚动轴承安装,轴和套热(冷)装配,液压元件安装,气压元件安装,液压润滑管路安装等。

三、机械设备固定方式

设备与基础的固定方式主要采用地脚螺栓连接,通过调整垫铁将设备找正调平,然后灌浆将设备固定在设备基础上。

(一)地脚螺栓

地脚螺栓一般可分为固定地脚螺栓、活动地脚螺栓、胀锚地脚螺栓和粘接地脚螺栓。

1.固定地脚螺栓又称为短地脚螺栓,它与基础浇灌在一起,用来固定没有强烈振动和冲击的设备。

2.活动地脚螺栓又称长地脚螺栓,是一种可拆卸的地脚螺栓,用于固定工作时有强烈振动和冲击的重型机械设备。

3.部分静置的简单设备或辅助设备有时采用胀锚地脚螺栓的连接方式。胀锚地脚螺栓安装应满足下列要求:

(1)胀锚地脚螺栓中心到基础边缘的距离不小于7倍的胀锚地脚螺栓直径;

(2)安装胀锚地脚螺栓的基础强度不得小于10MPa;

(3)钻孔处不得有裂缝,钻孔时应防止钻头与基础中的钢筋、埋管等相碰;

(4)钻孔直径和深度应与胀锚地脚螺栓相匹配。

4.粘接地脚螺栓是近些年应用的一种地脚螺栓,其方法和要求与胀锚地脚螺栓基本相同。在粘接时应把孔内杂物吹净,并不得受潮。

(二)垫铁

大部分机械设备采用垫铁调整和承载的安装方法,垫铁种类有平垫铁、斜垫铁、开孔垫铁、开口垫铁、钩头成对斜垫铁、调整垫铁等,垫铁的施工方法有坐浆法和压浆法两种。设备无垫铁安装目前还只限于设计文件有要求的情况下采用,由二次灌浆层起承重作用。

1.坐浆法施工方法及要求

(1)确定基础安放垫铁位置,将放置垫铁处凿入基础表面深度不小于30mm的坐浆坑,用水浸润混凝土坑约30min,再用压缩空气吹净坑内积水和杂物。

(2)坐浆时将垫铁模盒(模盒尺寸应比垫铁尺寸大60〜80mm)放在垫铁位置上,放入配置好的坐浆混凝土并将混凝土捣实,达到表面平整,有泌水或水迹现象为止。

(3)将垫铁放置在捣实的混凝土上,用木槌捶击垫铁,使垫铁半嵌入捣实的混凝土中。

(4)调整垫铁的标高和水平度。

(5)坐浆混凝土强度达到75%以上时,方可安装设备。

(6)坐浆混凝土配制的技术要求和施工方法,应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定。

2.压浆法施工方法及要求

(1)用临时垫铁组对机械设备进行初步找正和调平。

(2)利用地脚螺栓或调整螺钉支承调整垫铁,使垫铁与机械设备底面紧密接触。

(3)灌浆时,应先灌满地脚螺栓孔,待混凝土达到规定强度的75%后,再灌垫铁下面的压浆层,压浆层的厚度宜为30〜50mm。

(4)压浆层达到规定强度的75%之后,应拆除临时垫铁组,进行机械设备的最终找正和调平。

3.无垫铁施工方法及要求

设备无垫铁安装是比较新的施工方法,在保证施工质量的前提下,可以节约大量钢材。

(1)无垫铁施工时,设备的找平、找正、调整标高可用斜垫铁、调整垫铁、调整螺钉等工具将设备的水平和标高调整到符合要求后,采用无收缩混凝土或自密实灌浆料进行灌浆(调整工具处不灌),灌浆施工工艺应按设计文件的要求执行。

(2)待灌浆层强度达到75%以上时,撤出调整工具,然后将留出的位置用灌浆料填实,并再次紧固地脚螺栓,复查设备精度。

四、设备基础灌浆分类及要求

(一)灌浆分类和灌浆料

1.灌浆分类

设备灌浆分为一次灌浆和二次灌浆。一次灌浆是在设备粗找正后,对地脚螺栓孔进行的灌浆。二次灌浆是在设备精找正后,对设备底座和基础间进行的灌浆。

2.灌浆料

灌浆料分为细石混凝土、无收缩混凝土、微膨胀混凝土、环氧砂浆和其他灌浆料(如CGM高效无收缩灌浆料、RG早强微胀浆料)等。

(二)设备灌浆要求

1.预留地脚螺栓孔或机械设备底座与基础之间的灌浆,其配制、性能和养护应符合国家现行标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119—2003和《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011的有关规定。

2.预留地脚螺栓孔灌浆前应清理干净,灌浆宜采用细石混凝土,其强度应比基础或地坪的混凝土强度高一级。灌浆时应捣实,不应使地脚螺栓歪斜和影响机械设备的安装精度。

3.设备底座和基础之间灌浆层厚度不应小于25mm,但用于固定垫铁或防止油、水进入的灌浆层除外。灌浆前应敷设外模板,外模板至设备底座外缘的间距不宜小于60mm。灌浆层需承受设备负荷时,应设置内模板。当灌浆层与设备底座齒接触要求较高时,宜采用无收缩混凝土。

五、机械设备安装新技术应用

随着科技进步,机械设备安装采用了许多安装新技术,例如:

1.激光对中技术和激光检测技术应用

激光对中仪和激光几何测量系统可进行长距离回转中心线、机械轴对中以及铅垂度、平行度、平面度、直线度等测量。测量精确度高、操作简单,并有数据显示、储存和打印系统,目前已在水泥设备如回转窑、焦化设备如干燥机、轧钢设备如传动中间轴及电站等工程施工中应用。

2.大型设备吊装采用计算机控制的液压同步提升技术和无线遥控液压同步技术大型构

件和设备液压同步提升技术是一项非常有特色的安装施工新技术,它是将构件和设备在地面拼装后,整体提升到预定高度安装就位。在提升过程中,不但可以控制构件和设备的运动姿态和应力分布,还可以让构件和设备在空中滞留和微动调节,实现倒装施工和空中拼接,完成人力和现有设备无法完成的任务,使大型构件和设备安装过程既简便快捷,又安全可靠。在计算机控制的基础上,加上无线通信远程控制系统,实现遥控。

3.早强、高强混凝土在地脚螺栓孔灌浆中的应用

最新研制的混凝土地脚螺栓孔灌浆(有称一次灌浆)材料,直接灌入设备基础,不用振捣、无收缩,24h抗压强度可达50MPa。设备地脚孔灌浆后一天,即可紧固地脚螺栓,施工简便快捷,早强,高强。

4.设备模块化集成技术的应用

随着设备模块化施工的发展,这类设备安装将越来越多。

5.机械、电控、液压、计算机一体化测控技术

6.管线综合布置技术

工程领域BIM技术应用,三维可视化技术能够实现管线综合排布在计算机中模拟施工。

1H413014 机械设备安装的精度控制要求

机械设备安装的任务就是经过装配、就位、找正、固定,使其安装精度达到设计、规范和标准的要求。本条知识点是:机械设备安装精度;影响设备安装精度的因素;安装精度的控制方法。

一、机械设备安装精度

机械设备安装工程是将一系列设备组合成一套装置或一条生产线,从而构成一个技术装备系统,并最终形成生产能力。设备安装精度是指安装过程中为保证整套装置正确联动所需的各设备之间的位置精度;单台设备通过合理的安装工艺和调整方法能够重现的制造精度;整台(套)设备在使用中的运行精度等三个方面的精度。

二、影响设备安装精度的因素

(一)设备基础因素

设备基础对安装精度的影响主要是强度不够、沉降不均匀和抗振性能不足。设备安装调整检验合格后,基础若强度不够,或继续沉降,安装偏差会发生变化,影响设备安装精度。因此,设备安装应在基础强度符合设计要求后进行,找正调平应在沉降观测确定基础稳定后进行,或在基础稳定后作最终调整。设备运行后可能会产生较大的动载荷或冲击载荷,若设备基础抗振性能不足,也会影响设备安装精度。

(二)垫铁和一、二次灌浆因素

设备支承在垫铁和二次灌浆层上。当垫铁不平稳、接触不好,一次、二次灌浆不密实、强度不够时,会影响设备安装精度。因此,垫铁应平齐、无毛刺,垫铁与基础、垫铁之间、垫铁与设备之间接触应良好,每组垫铁不超过5块,垫铁要压紧,垫铁间点焊定位,一次、二次灌浆应振捣密实,强度应符合设计或有关规范规定。

(三)地脚螺栓因素

地脚螺栓安装的垂直度和紧固力影响设备安装精度,地脚螺栓安装若不垂直,螺母(垫

圈)与设备的接触会偏斜,局部还可能产生间隙,受力不均,会影响设备固定,螺栓紧固力不够,同样影响设备固定。设备若固定不牢,在运行中会产生振动和位移。因此,地脚螺栓应安装垂直,防止在浇灌混凝土时产生偏移。地脚螺栓应按要求紧固,设计有紧固力要求的应使用定扭矩扳手或液压螺栓拉伸器紧固,保证预紧值。

(四)设备制造及装配因素

1.设备制造对安装精度的影响主要是加工精度。设备制造质量达不到设计要求,对安装精度产生最直接影响,且多数问题无法现场处理,因此设备出厂前的质量检验至关重要。

2.解体设备的装配精度将直接影响设备的运行质量,包括各运动部件之间的相对运动精度,配合面之间的配合精度和接触质量。现场组装大型设备各运动部件之间的相对运动精度包括直线运动精度、圆周运动精度、传动精度等,如大型滚齿机安装时若传动链末端的涡轮副因安装精度超差,产生运行误差,将会影响加工齿轮的加工精度。配合精度是指配合表面之间达到规定的配合间隙或过盈的接近程度,它直接影响配合的性质。接触质量是指配合表面之间的接触面积的大小和分布情况,它主要影响相配零件之间接触变形的大小,从而影响配合性质的稳定性和寿命,如齿轮啮合。

3.设备基准件的安装精度包括标高差、水平度、铅垂度、直线度、平行度等,将直接影响设备各部件间的相互位置精度和相对运动精度。如龙门刨床的床身导轨的直线度和导轨之间的平行度将影响工作台的直线运动精度。

(五)测量因素

测量过程包括测量对象、计量单位、测量方法和测量精度四个要素。测量误差对设备安装精度的影响主要是测量仪器的检测精度、检测基准的加工精度、安装基准的实际偏差、检测方法的合理性和检测人员的技能水平。

1.主要形状误差、位置误差的检测方法及其误差评定

(1)主要形状误差:是指被测实际要素对其理想要素的变动量。主要形状误差有直线度、平面度、圆度、圆柱度等。

(2)位置误差:关联实际要素的位置对基准的变动全量称为位置误差。主要位置误差有平行度、垂直度、倾斜度、圆轴度、对称度等。

(3)检测方法及其误差评定:在确定检测方法时,关键是如何将理想要素体现出来。采用不同的测量方法比较的结果,经一定数据处理后,可得到其误差。

2.设备检测基准的选择,直接关系到整台设备安装找正找平的质量,应选择在正确的部位,通常在加工面或轴线上检测(如设备底座、机身、壳体、机座、床身、台板、基础板、机械轴等加工面),当设备有多个加工面和轴线时,应选择在主要工作面或主要工作轴线上。检测应减少中间环节,避免积累偏差。检测应注意环境的影响,例如日照温度、风力等因素的影响。

3.选用的测量仪器和检测工具的精度必须与被测量装置的精度要求相适应,否则达不到质量要求。

4.测量人员操作误差,如测量时的主观性或视差,以及技能水平不够、压力过大等,将直接影响安装精度。

(六)内应力

当设备不受任何外力的作用时,在材料内部存在的应力成为内应力。设备在制造或安装过程中都会产生内应力,所产生的内应力将使设备产生变形而影响设备的安装精度。内应力因素影响安装精度,要消除和。

(七)环境因素

如温度的变化对设备基础和设备本身的影响很大(包括基础、设备和测量装置),尤其是大型、精密设备的安装如精密机床、高精度的大型连轧机组。设备安装时应避免设备基础、设备因温度变形而影响安装精度。

1.设备基础温度变形。例如大型设备(如机床)的基础尺寸长、大、深,当气温变化时,由于基础上下温度变化不一致,上面温度变化大、下面温度变化小,这样就使设备基础产生了两种情况的变形。当气温升高时,由于上部温度比下部温度高,设备基础中间上拱;当气温下降时,由于上部温度比下部温度低,设备基础中间下陷。

2.设备温度变形。设备在运行时,由于工作状态的特点可能产生大量的热量,各零部件受热而产生热变形,影响其安装精度。如汽轮机转子几个支承因受热条件不同,零部件将产生不同的温度场,产生不同的热变形,因此导致转子中心位置的改变。

3.恶劣环境场所,主要是生产与安装工程同时进行,严重影响作业人员视线、听力、注意力等,可能造成的安装质量偏差。

(八)操作因素

从事安装工作的人员应具有相应的操作技能,按正确的工艺进行装配和安装。操作者产生操作误差是不可避免的,问题的关键是将操作误差控制在允许的范围内,主要取决于操作者的技术水平和责任心。

三、安装精度的控制方法

提高安装精度的方法应从人、机、料、法、环等方面着手。尤其要强调人的作用,应选派具有相应技术水平和责任心的人员去从事相应的安装工作,再加上有适当、先进的施工工艺,配备完好适当的施工机械和安装精度要求相适应的测量器具,在适宜的环境下操作,才能提高安装质量,保证安装精度。

1.尽量排除和避免影响安装精度的诸因素。

2.根据设备的设计精度、结构特点,选择适当、合理的装配和调整方法。采用可补偿件的位置或选择装入一个或一组合适的固定补偿件的办法调整,抵消过大的安装累计误差。

3.选择合理的检测方法,包括测量器具和测量方法,其精度等级应与被检测设备的精度要求相适应。

4.必要时选用修配法,对补偿件进行补充加工,抵消过大的安装累计误差。这种方法是在调整法解决不了时才使用。

5.设备安装允许有一定的偏差,需合理确定偏差及其方向。有些偏差有方向性,在设备技术文件中一般会有规定,当设备技术文件中无规定时,可按下列原则进行:

(1)有利于抵消设备附属件安装后重量的影响;

(2)有利于抵消设备运转时产生的作用力的影响;

(3)有利于抵消零部件磨损的影响;

(4)有利于抵消摩擦面间油膜的影响。

设备精度偏差方向的确定是一项复杂的、技术性极强的工作,对于一种偏差方向,往往要考虑多种因素,应以主要因素来确定安装精度的偏差方向。

四、设备安装偏差方向的控制

1.补偿温度变化所引起的偏差

机械设备安装通常是在同一环境温度下进行的,许多设备在生产运行时则处在不同温度的条件下。例如:汽轮机、干燥机在运行中输送介质或物料因素,温度比与之连接的发电机、鼓风机、电动机高,在对这类机组的联轴器装配定心时,应考虑温差的影响,控制安装偏差的方向。调整两轴心径向位移时,运行中温度高的一端(汽轮机、干燥机)应低于温度低的一端(发电机、鼓风机、电动机),调整两轴线倾斜时,上部间隙小于下部间隙,调整两端面间隙时选择较大值,使运行中温度变化引起的偏差得到补偿。

2.补偿受力所引起的偏差

机械设备安装通常仅在自重状态下进行,设备投入运行承载后,安装精度的偏差有的会发生变化。例如:带悬臂转动机构的设备,受力后向下和向前倾斜,安装时就应控制悬臂轴水平度的偏差方向和轴线与机组中心线垂直度的方向,使其能补偿受力引起的偏差变化。

3.补偿使用过程中磨损所引起的偏差

装配中的许多配合间隙是可以在一个允许的范围内选择的,例如,齿轮的啮合间隙,可调轴承的间隙,轴封等密封装置的间隙,滑道与导轮的间隙、导向键与槽的间隙等。设备运行时,这些间隙都会因磨损而增大,引起设备在运行中振动或冲击,安装时间隙选择调整适当,能补偿磨损带来的不良后果。

4.设备安装精度偏差的相互补偿

连续生产机组是由许多单体设备组成的,在安装中将各个单体设备安装的允许偏差从整个机组考虑,控制其偏差方向,合理排列和分布,不产生偏差积累,而是相互补偿的效果,对机组的运行是很有益的。例如:控制相邻辊道轴线与机组中心线垂直度偏差的方向相反,控制相邻设备水平度偏差的方向相反,就可以减少产品在机组运行中的跑偏。

设备安装精度的控制即对设备安装偏差的控制。设计文件和有关设备安装验收规范对每台(套)设备安装的检查验收项目和允许偏差作出规定。设备安装中要控制偏差,达到精度要求。下载本文

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