一种大机组联轴器对中装置及对中方法
【专利摘要】本专利介绍了一种大机组联轴器对中装置及对中方法，包括两套对中装置，每套对中装置分别包括联轴节固定装置、中心轴、中心定位螺栓、深沟球轴承、V型支架、锁紧链条、激光对中仪或者百分表二者之一、磁性表座；深沟球轴承安装在中心轴一端的外圆上，并通过中心轴另一端的外螺纹将中心轴安装在联轴节固定装置的中心螺纹孔中；联轴节固定装置安装在联轴节上；V型支架通过链条安装在深沟球轴承的外圆上；激光对中仪或百分表固定在V型支架上。本发明能模拟大型机组联轴器对中过程中的盘车操作，节省人力物力，提高对中精度；装置重量轻、结构简单、维修使用费用低，大幅提高对中效率，缩短工程工期，经济效益显著。
【专利说明】
一种大机组联轴器对中装置及对中方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种大型机组联轴器对中技术，特别是提供一种因机组结构设计无法同步盘车或转子较重导致盘车困难的大型机组联轴器对中装置。
【背景技术】
[0002]随着社会化、工业集成化及设计、制造技术的发展，工业装置中应用的大型机组越来越多，大型机组一般具有结构复杂、安装技术难度大、安装精度要求高等特点。为了最大化延长机组的使用时间及尽量降低机组的检维修费用，大型多列活塞式压缩机组的电机设计为单轴承结构；同时为了尽量提高机组的运行效率，离心式压缩机组的转子越来越重，导致在机组安装过程中，无法实现同步盘车或者盘车困难，难以保证机组联轴器对中精度。
[0003]大型机组的联轴器对中工序需要在机组吊装就位地脚螺栓孔一次灌浆工序前、机组底座二次灌浆工序前、机组管线安装工序前以及机组管线无应力调整工序前进行，即大型机组联轴器对中工序需要多次反复进行。
[0004]综上所述，如果在安装多列活塞式压缩机组时，由于无法同步盘车而导致联轴器对中精度降低，缩短了曲轴的使用寿命;在安装大型离心式压缩机时，由于盘车困难而浪费大量人力和时间，降低了施工工效。因此，研制一种新型的，既能满足机组联轴器对中同步盘车的需要，又能节省大量人力的装置就成为在大型机组安装中需要迫切解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种大型机组联轴器模拟盘车对中装置，实现既能模拟同步盘车从而保证机组联轴器对中精度;又能节省大量人力和时间从而提高施工工效的目的。大机组联轴器包括两个联轴节、两个膜片、一个中间短节及相应的配套螺栓，其中两个联轴节分别安装在驱动端和从动端的转子端部。
[0006]为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案:
本发明的一种大机组联轴器对中装置，大机组联轴器的联轴节分别安装在驱动端转子上或者从动端转子上，转子的端面中心位置设置有中心定位孔;其特征是:包括两套对中装置，每套对中装置分别包括联轴节固定装置、中心轴、中心定位螺栓、深沟球轴承、V型支架、锁紧链条、激光对中仪或者百分表二者之一、磁性表座；
其中，中心定位螺栓安装在中心轴的中心螺栓孔中；中心轴外侧设置有定位轴肩，一侧为螺纹结构，用于固定中心轴；另一端为圆柱结构，用于安装深沟球轴承;深沟球轴承安装在中心轴一端的外圆上，并通过中心轴另一端的外螺纹将中心轴安装在联轴节固定装置的中心螺纹孔中；同时中心轴的中心位置设置有细牙螺纹，用于安装中心定位螺栓；
联轴节固定装置安装在联轴节上，且联轴节固定装置与联轴节平行且同心;V型支架通过锁紧链条安装在深沟球轴承的外圆上;激光对中仪或百分表固定在V型支架上；
联轴节固定装置为圆盘式结构，中心位置设置有螺纹孔，用于安装中心轴;其径向及轴向位置设置有螺纹孔，用于将联轴节固定装置固定在联轴节上；中心孔螺纹、径向螺纹、轴向螺纹均为细牙螺纹，以保证可以通过微调使联轴节固定装置与联轴节平行且同心；轴节固定装置边缘设置有凸出部分，凸出部分的中心部位为小平面，以保证联轴节固定装置与大机组联轴器的联轴节的端面为小平面接触。
[0007]磁性表座在使用时设置在大机组联轴器的联轴节上，用来通过磁力将V型支架相对固定在大机组联轴器的联轴节上。这样可以保证激光对中仪或百分表的稳定读数。
[0008]中心轴的外螺纹端为标准细牙螺纹，确保了中心轴的互换性，以避免联轴节固定装置随联轴节形式变化后，中心轴仍可以使用。
[0009]磁性表座主要起到定位作用，即在进行模拟盘车时，通过磁性表座将百分表或激光对中仪分别定位在0°、90°、180°、270°位置，以进行百分表的读数或者激光对中仪的记忆。这种设计主要考虑轴承无法停止在水平方向的某一位置，因此采用磁性表座进行定位。
[0010]具体的:中心定位螺栓设置有通长细牙螺纹，一端为六方结构，另一端为锥形结构。
[0011]深沟球轴承安装在中心轴圆柱端，其轴向位置以中心轴的轴肩定位;径向位置采用中心轴外圆进行定位，并采用过盈或过渡配合。
[0012]具体的:V型支架设置有固定激光对中仪或百分表的支架。
[0013]具体的:激光对中仪或百分表用于检测两联轴节的偏差。
[0014]更具体的:所述的中心定位螺栓材质应为耐磨材质，其一端的锥度比中心定位孔锥度小5-20° ο
[0015]更具体的:所述的联轴节固定装置的材质为高强耐磨材质，其边缘为凸出结构，中间为镂空结构;边缘凸出部位设置有3条均分径向螺栓；中间靠近边缘位置设置有3条均分轴向螺栓。径向和轴向螺栓主要作用用以固定联轴节固定装置，并调整联轴节固定装置与联轴节的同心度和平行度。
[0016]更具体的，所述的联轴节固定装置可以在加工时，将金属圆盘的圆周方向直接分为四等分，避免了现场均分的误差。
[0017]更具体的:中心轴的材质应为碳钢材质，以保证其圆柱端与轴承内径的配合。
[0018]更具体的:V型支架材质应为铝合金，支架上固定百分表或激光对中仪的支柱为圆柱形不锈钢材质或普通镀锌材质。所述的磁性表座为磁铁块。
[0019]—种大机组联轴器对中方法，包括如下过程:
(1)、上述各零件组装在一起形成一套大机组联轴器对中装置；
(2)、将大机组联轴器对中装置通过联轴节固定装置安装固定在联轴节上，通过深沟球轴承连带激光对中仪或百分表的旋转实现模拟盘车，并采用百分表或激光对中仪检测两联轴节的偏差;在将对中装置安装到联轴节上时，首先将中心定位螺栓锥形端部插入机组转子端部的中心定位孔中，并使用联轴节固定装置的径向螺栓初步固定该对中装置使对中装置初步与联轴节保持平行且同心;然后在深沟球轴承外圆上架设两块百分表，其表头分别触碰到联轴节的端面位置及外圆周位置，然后旋转轴承测量对中装置与联轴节的偏差，并通过联轴节固定装置的径向螺栓和轴向螺栓进行微调，最终使该对中装置与联轴节实现平行且同心；
在将联轴节固定装置初步固定到联轴节上时，此时需要在轴承外径上架设两块百分表:一块百分表检查联轴节固定装置与联轴节的径向同心度;一块百分表检查联轴节固定装置与联轴节端面的平行度，并通过设计在联轴节固定装置上的3条径向螺栓和3条轴向螺栓进行调节，最终实现联轴节固定装置与联轴节的同轴度；
(3)、安装百分表或激光对中仪
在联轴节固定装置和联轴节调整平行且同心后，将百分表进行拆卸，然后在轴承外圆上安装V型支架，并在V型支架的圆柱杆上安装百分表或激光对中仪；
当两联轴节间距较小时，百分表表架的挠度可忽略不计，采用百分表或者激光对中仪进行联轴器的对中；当两联轴节间距较大时，应采用激光对中仪进行联轴器的对中；
(4)、将磁性表座设置在大机组联轴器的联轴节上，用来通过磁力将V型支架相对固定在大机组联轴器的联轴节上，保证激光对中仪或百分表可以的稳定读数，并读取相应的结果;
(5)、当采用百分表进行对中时，通过本装置的模拟盘车来读取百分表的读数，然后通过对百分表读数进行分析计算得出调整端各支腿的调整量；当采用激光对中仪进行对中时，同样通过本装置的模拟盘车及磁性表座的定位来使激光对中仪对数据进行记录，待旋转一周后，通过激光对中仪内部的计算单元直接得出调整端各支腿的调整量。
[0020]由于中心定位螺栓为锥形，而转子端部的定位孔为锥形孔，且中心定位螺栓的锥度比定位孔锥度小，形成了线接触，实现初步平行且同心的目的。
[0021]使用时，本专利的一种大机组联轴器对中装置，两套对中装置可以分别利用螺栓固定在相对应的联轴节上，通过轴承的旋转实现模拟盘车，并采用激光对中仪或百分表检测两联轴节的偏差。当两联轴节之间轴端距较长时，宜采用激光对中仪进行对中，以避免挠度的影响；当两联轴节之间轴端距较短时，可以采用百分表进行对中，也可以采用激光对中仪进行对中。
[0022]本发明的大机组联轴器对中装置，在保证联轴器对中精度的前提下，达到了机组联轴器对中之目的，并节约了大量人力物力，提高了本工序的施工效率;且本装置可以采用百分表和激光对中仪进行对中，增强了该装置的使用范围；同时，在不考虑费用的情况下，如果采用激光对中仪检测机组两联轴节的偏差值，可以进一步提高联轴器的对中精度及对中效率。
[0023]本发明的大机组联轴器对中装置，具体使用过程如下:
1、联轴节固定装置的加工
目前大型机组的联轴器各不相同，首先应根据联轴节形式加工联轴节固定装置，但联轴节固定装置的中心螺纹孔的螺纹应与原中心轴保持一致，以使其余零部件不再需要重新加工。这样仅仅联轴节固定装置需要重新设计加工，其余配件实现了互换性。
[0024]2、对中装置的组装
待联轴节固定装置加工完毕后，将中心定位螺栓、中心轴和轴承的组合体安装到联轴节固定装置的中心螺纹孔上并旋紧，即形成了一套对中装置。
[0025]3、对中装置的安装调整
首先将联轴节对中装置通过中心定位螺栓的锥形端部插入联轴节中心定位孔的方法初步确定联轴节对中装置的中心位置，然后通过联轴节固定装置的径向螺栓来固定联轴节固定装置，并通过检测手段和联轴节固定装置的径向螺栓、轴向螺栓来确保本装置和联轴节的平行度与同心度。此时，在将联轴节固定装置初步固定到联轴节上时，此时需要在轴承外径上架设两块百分表:一块百分表检查联轴节固定装置与联轴节的径向同心度;一块百分表检查联轴节固定装置与联轴节端面的平行度，并通过设计在联轴节固定装置上的3条径向螺栓和3条轴向螺栓进行调节，最终实现联轴节固定装置与联轴节的同轴度。
[0026]4、安装百分表或激光对中仪
在联轴节固定装置和联轴节调整平行且同心后，将百分表进行拆卸，然后在轴承外圆上安装V型支架，并在V型支架的圆柱杆上安装百分表或激光对中仪。
[0027]当两联轴节间距较小时，百分表表架的挠度可忽略不计，采用百分表或者激光对中仪进行联轴器的对中；当两联轴节间距较大时，应采用激光对中仪进行联轴器的对中。
[0028]5、确定联轴器偏差值
当采用百分表进行对中时，即可以通过本装置的模拟盘车来读取百分表的读数，然后通过对百分表读数进行分析计算得出调整端各支腿的调整量;当采用激光对中仪进行对中时，同样通过本装置的模拟盘车及磁性表座的定位来使激光对中仪对数据进行记录，待旋转一周后，通过激光对中仪内部的计算单元直接得出调整端各支腿的调整量。
[0029]通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果:
本发明的一种大机组联轴器对中装置，可以完全解决机组无法盘车或者盘车困难的问题;现有技术条件下，对于离心式压缩机来说，机组转子的重量越来越大，且滑动轴承在放置一段时间后，油膜消失，导致转子盘车困难;对于活塞式压缩机来说，机组缸数越多，曲轴越长，其驱动电机一般设计为单轴承电机，更无法实现同步盘车;本专利的联轴节固定装置固定在联轴节上后，联轴节固定装置和联轴节可以视为一体，以轴承的旋转实现模拟盘车，而百分表或激光对中仪安装在联轴节上，即可以监测两联轴节的偏差，从而提高机组联轴器的对中精度；同时利用本装置可以大幅提高联轴器的对中工效，为后续工艺管线的安装及机组管线无应力调整工序预留充裕的时间;在没有该工装时，必须采用起重机或者五、六个人力加杠杆进行盘车，且每盘车90°必须停下来，进行百分表的读数或激光对中仪的记忆，然后再次盘车，仍需要起重机或人力来驱动，明显效率低下。
[0030]本发明的一种大机组联轴器对中装置，利用激光对中仪内部的计算单元可以直接得出机组两联轴节的偏差值及各支腿的调整量，具有对中精度高，对中效率高的特点，在大型机组安装过程中具有较显著的经济效益。
[0031]本发明能模拟大型机组联轴器对中过程中的盘车操作，既节省了大量人力物力，又提高了对中精度。该装置可以通过改变联轴节固定装置的形式而应用于各大机组的联轴器对中工序中，该装置具有重量轻、结构简单、维修使用费用低等特点，大幅提高了对中效率，有效缩短了工程工期，具有较显著的经济效益。
[0032]【附图说明】:
图1是半联轴节的结构图。
[0033]图2和图3是联轴节固定装置结构图。其中，图2是图3的响视图。
[0034]图4和图5中心轴结构图，其中，图4是正视图，图5是右视图。
[0035]图6和图7是深沟球轴承结构图。
[0036]图8是中心定位螺栓结构图。
[0037]图9是联轴节固定装置、中心轴、深沟球轴承及中心定位螺栓组合图。
[0038]图10和图11是V型支架结构图。
[0039]图12是将联轴节固定装置组合件安装联轴节上示意图。
[0040]图13和图14是激光对中仪安装示意图。
[0041]图15和图16是百分表安装示意图。
[0042]图17是长轴端距采用本装置利用激光对中仪进行联轴器对中示意图。
[0043]图18是短轴端距采用本装置利用百分表进行联轴器对中示意图。
[0044]图中，1.半联轴节，2.中心定位孔，3.联轴节固定装置，4.轴向调整螺栓孔，5.径向调整螺栓孔，6.联轴节固定装置中心螺纹孔，7.联轴节定位装置镂空孔，8.中心轴，9.深沟球轴承固定螺栓孔，10.中心轴旋紧勾扳手孔，11.深沟球轴承，12.中心定位螺栓，13.V型支架，14.固定激光对中仪或百分表的支架，15.激光对中仪，16.锁紧链条，17.百分表。
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图对本专利进一步解释说明。但本专利的保护范围不限于该【具体实施方式】。
[0046]本发明的一种大机组联轴器对中装置，包括联轴节固定装置2台、中心轴2台、中心定位螺栓2条、深沟球轴承2台、V型支架2个、锁紧链条2条、激光对中仪一套、磁性表座2块，百分表2块。组装顺序如下:首先将中心轴安装到联轴节固定装置上，并将深沟球轴承安装到中心轴的圆柱端，同时将中心定位螺栓旋入中心轴的中间螺栓孔中；上述零件组装完成后，将该组合件安装到联轴节上，此时需要在深沟球轴承的外圆上架设两块百分表，一块用于检测该组合件是否与联轴节同心，另一块用于检测该组合件是否与联轴节平行，调整合格后再安装另一套组合件，同时，仍需保证另一套组合件与另一个联轴节同心且平行，待两套组合件均调整符合要求后，再行安装V型支架，然后架设激光对中仪或百分表。
[0047]具体的使用过程如下:
1、联轴节固定装置的加工
目前石油化工装置或者其他行业采用的大型机组的联轴器各不相同，因此，在采用本专利进行联轴器对中时，应首先根据联轴节形式加工联轴节固定装置，但联轴节固定装置的中心螺纹孔应与原中心轴的螺纹保持一致，以提高零部件之间的互换性，其余零部件不再需要重新加工。
[0048]2、对中装置的组装
待联轴节固定装置加工完毕后，将中心定位螺栓、中心轴和轴承的组合体安装到联轴节固定装置上并旋紧。
[0049]3、联轴器对中装置的调整
首先将联轴器对中装置通过中心定位螺栓插入联轴节中心定位孔的方法初步确定联轴节固定装置的中心位置，然后通过联轴节固定装置的径向螺栓来固定联轴节固定装置，并通过检测手段和联轴节固定装置的径向螺栓、轴向螺栓来确保本装置和联轴节的平行度与同心度。
[0050]4、安装V型支架
待联轴节固定装置的组合件符合与其对应联轴节同心及平行的要求后，即可以在深沟球轴承的外圆上安装V型之间，该V型之间利用锁紧链条固定在深沟球轴承的外圆上。
[0051 ] 5、安装百分表或激光对中仪当两联轴节间距较小时，百分表表架的挠度可忽略不计，采用百分表或者激光对中仪进行联轴器的对中；当两联轴节间距较大时，应采用激光对中仪进行联轴器的对中。
[0052]6、确定联轴器偏差值
当采用百分表进行对中时，即可以通过本装置的模拟盘车及磁性表座的定位来读取百分表的读数，然后通过对百分表读数进行分析计算得出调整端各支腿的调整量；当采用激光对中仪进行对中时，同样通过本装置的模拟盘车及磁性表座的定位来使激光对中仪对数据进行记录，待旋转一周后，通过激光对中仪内部的计算单元直接得出调整端各支腿的调整量。
[0053]应用实例一:某套蜡油加氢装置中，由于活塞压缩机组的驱动电机为单轴承结构，在联轴器对中工序过程中无法进行同步盘车，而联轴器对中偏差超差是导致曲轴寿命缩短的主要原因。虽然，电机设计为单轴承结构，可以弥补部分联轴器对中偏差对曲轴寿命的影响，但联轴器对中的精度越高对机组的长期稳定运行越有利。经采用本专利装置进行联轴器对中，明显缩短了联轴器的对中时间，并提高了联轴器的对中精度。
[0054]应用实例二:某套重油催化裂化装置中，其主风机组为陕鼓生产的AV型轴流压缩机组，转子重量达到了 33t，导致了在联轴器对中时盘车困难。在采用本专利装置后，单人即可以进行操作，节约了大量人力，并缩短了对中时间。
【主权项】
1.一种大机组联轴器对中装置，大机组联轴器的联轴节分别安装在驱动端转子上或者从动端转子上，转子的端面中心位置设置有中心定位孔;其特征是:包括两套对中装置，每套对中装置分别包括联轴节固定装置、中心轴、中心定位螺栓、深沟球轴承、V型支架、锁紧链条、激光对中仪或者百分表二者之一、磁性表座； 其中，中心定位螺栓安装在中心轴的中心螺栓孔中；中心轴外侧设置有定位轴肩，一侧为螺纹结构，用于固定中心轴；另一端为圆柱结构，用于安装深沟球轴承;深沟球轴承安装在中心轴一端的外圆上，并通过中心轴另一端的外螺纹将中心轴安装在联轴节固定装置的中心螺纹孔中；同时中心轴的中心位置设置有细牙螺纹，用于安装中心定位螺栓； 联轴节固定装置安装在联轴节上，且联轴节固定装置与联轴节平行且同心;V型支架通过锁紧链条安装在深沟球轴承的外圆上;激光对中仪或百分表固定在V型支架上； 联轴节固定装置为圆盘式结构，中心位置设置有螺纹孔，用于安装中心轴;其径向及轴向位置设置有螺纹孔，用于将联轴节固定装置固定在联轴节上；中心孔螺纹、径向螺纹、轴向螺纹均为细牙螺纹，以保证可以通过微调使联轴节固定装置与联轴节平行且同心；轴节固定装置边缘设置有凸出部分，凸出部分的中心部位为小平面，以保证联轴节固定装置与大机组联轴器的联轴节的端面为小平面接触。 磁性表座在使用时设置在大机组联轴器的联轴节上，用来通过磁力将V型支架相对固定在大机组联轴器的联轴节上。2.根据权利要求1所述大机组联轴器对中装置，其特征是:所述的中心定位螺栓设置有通长细牙螺纹，一端为六方结构，另一端为锥形结构。3.根据权利要求1所述大机组联轴器对中装置，其特征是:所述的V型支架设置有固定激光对中仪或百分表的支架。4.根据权利要求1所述大机组联轴器对中装置，其特征是:所述的中心定位螺栓一端的锥度比中心定位孔锥度小5-20°。5.根据权利要求1所述大机组联轴器对中装置，其特征是:所述的联轴节固定装置的边缘为凸出结构，中间为镂空结构;边缘凸出部位设置有3条均分径向螺栓；中间靠近边缘位置设置有3条均分轴向螺栓。6.根据权利要求3所述大机组联轴器对中装置，其特征是:所述的V型支架材质为铝合金，支架上固定百分表或激光对中仪的支柱为圆柱形不锈钢材质或镀锌的非不锈钢材质。7.根据权利要求1所述大机组联轴器对中装置，其特征是:所述的磁性表座为磁铁块。8.一种大机组联轴器对中方法，其特征是包括如下过程: (1)、上述各零件组装在一起形成一套大机组联轴器对中装置； (2)、将大机组联轴器对中装置通过联轴节固定装置安装固定在联轴节上，通过深沟球轴承连带激光对中仪或百分表的旋转实现模拟盘车，并采用百分表或激光对中仪检测两联轴节的偏差;在将对中装置安装到联轴节上时，首先将中心定位螺栓锥形端部插入机组转子端部的中心定位孔中，并使用联轴节固定装置的径向螺栓初步固定该对中装置使对中装置初步与联轴节保持平行且同心;然后在深沟球轴承外圆上架设两块百分表，其表头分别触碰到联轴节的端面位置及外圆周位置，然后旋转轴承测量对中装置与联轴节的偏差，并通过联轴节固定装置的径向螺栓和轴向螺栓进行微调，最终使该对中装置与联轴节实现平行且同心； 在将联轴节固定装置初步固定到联轴节上时，此时需要在轴承外径上架设两块百分表:一块百分表检查联轴节固定装置与联轴节的径向同心度;一块百分表检查联轴节固定装置与联轴节端面的平行度，并通过设计在联轴节固定装置上的3条径向螺栓和3条轴向螺栓进行调节，最终实现联轴节固定装置与联轴节的同轴度； (3 )、安装百分表或激光对中仪 在联轴节固定装置和联轴节调整平行且同心后，将百分表进行拆卸，然后在轴承外圆上安装V型支架，并在V型支架的圆柱杆上安装百分表或激光对中仪； 当两联轴节间距较小时，百分表表架的挠度可忽略不计，采用百分表或者激光对中仪进行联轴器的对中；当两联轴节间距较大时，应采用激光对中仪进行联轴器的对中； (4)、将磁性表座设置在大机组联轴器的联轴节上，用来通过磁力将V型支架相对固定在大机组联轴器的联轴节上，保证激光对中仪或百分表可以的稳定读数，并读取相应的结果; (5)、当采用百分表进行对中时，通过本装置的模拟盘车来读取百分表的读数，然后通过对百分表读数进行分析计算得出调整端各支腿的调整量；当采用激光对中仪进行对中时，同样通过本装置的模拟盘车及磁性表座的定位来使激光对中仪对数据进行记录，待旋转一周后，通过激光对中仪内部的计算单元直接得出调整端各支腿的调整量。
【文档编号】B23P19/10GK105921996SQ201610507291
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】陈亮, 王庆晖, 孙庆群, 梁卓, 周旭东, 李利娟, 刘长和, 兰敏, 郭葆军, 张权
【申请人】中国石油天然气第建设公司, 中国石油天然气第一建设公司