一切为了精准高效的对中

作者:竺金坤 文章来源:德国普卢福股份公司上海代表处 发布时间:2013-06-06

在旋转机械的安装、维修过程中,转轴对中(Shaft Alignment)的效率及品质一直是另诸多工程师感到棘手的问题。由于机器对中状况不好带来的各种负面影响以及使用传统百分表进行对中带来的诸多操作不便和计算的烦琐,使得寻求一种高精度、高效率的对中方法的需求日益增大。普卢福提供的激光对中仪产品能够满足这些测量要求,实现精确的对中。

造成旋转机械损坏的原因很多,例如振动过大、轴承损伤等。根据统计显示,超过50%的机器损坏,在初期阶段都是由不良对中引起的。机器对中状况不好容易引起机器振动加剧、联轴器、轴承及密封件损伤,缩短机器的使用寿命。

传统对中与激光对中的比较

利用百分表为旋转机械进行转轴对中是众多工程师认可的一种方法。但是由于百分表自身安装导致误差、计算烦琐等原因(如图1所示),使得这种方法无论在对中的精度还是操作的便利性上都未能达到令人满意的效果。

与传统的使用百分表进行转轴对中相比,激光对中仪具有如下优点:

真正的旋转轴对中,而非联轴器对中。激光对中仪在操作过程中仅与轴发生接触,而与联轴器不发生任何接触,这保证了测量结果显示两台机械轴的相对位置,而这也正是工程师进行对中的最终目的。

激光对中仪提高了旋转轴的对中品质。

德国普卢福股份公司生产的激光对中仪的传感器分辨率为0.001mm。

图2为英国壳牌石油公司在使用激光对中仪前后,关于振动报警的对比统计。图表说明,在逐步将激光对中仪投入工业界的使用过程中,该公司全年的振动超标报警次数在明显地递减。

图3通过红外线成像的方法对比了使用和未使用激光对中仪进行对中不同的结果。图像说明使用激光对中仪后机器运行时温度比未使用激光对中仪要低,这是由于在激光对中仪后,机器的对中品质得到了提高,各部分应力及磨损都会减小,因此温度也会降低。

英国皇家化工协会作了一项调查。据其调查报告,使用激光对中仪后,一个拥有25MW旋转机器设备的工厂每年能节约0.75%的能源。每年大约可以节约100万左右的能源费用。

激光对中仪为针对直尺对中、百分表对中和激光对中所需时间、对中效果和对中人员经验要求的对比。从中我们不难看出激光对中仪给客户带来的最大益处就是工作效率和测量精度的提升。

精准和高效的激光对中仪

德国普卢福股份公司作为旋转轴激光对中仪的发明者,在激光对中仪行业,曾经写下过多项第一的记录。作为一家专业的公司,普卢福公司的产品涵盖了激光对中仪可由于旋转轴对中、孔对中、皮带轮对中、平面度测量和直线度测量等各个应用场合。

简便的操作方式、模块化的功能设计、低档至高档的完整产品定位能满足客户的各种需求。普卢福公司的所有激光旋转轴对中产品,都具有以下特点:

三步测量法——输入尺寸、测量、得到结果

所有普卢福公司的激光对中仪都遵循该测量原则。操作者将支架和传感器安装到机器设备上之后并将机器的尺寸参数按提示输入到手持控制单元中,之后只需将转轴从任意位置开始旋转过一定角度便可得到对中的结果。图5以OPTALIGN smart为例显示了激光对中仪的安装方式。

该结果不仅显示联轴器部分在垂直及水平方向上的位移、开口数值。而且提示操作者应当对需要调整的机器的地脚作怎样的调整。免去了操作者烦琐的计算。从而大大提高了对中工作的效率。

同时,仪器中显示的具体地脚修正建议值,通过箭头和数字的显示,使得操作者对机器需要调整的方向和数值一目了然。

自动扫描测量模式和多点测量模式

所有普卢福公司的激光对中仪都拥有多种测量模式,从而能完全满足各种现场情况的需要。其中自动扫描测量模式和多点测量模式(均为专利技术)是其中最具有特色的两种方法。

自动扫描模式——从任意位置开始,将转轴连同激光传感器朝任意方向旋转超过60?,激光对中仪自动记录测点数据(最高达128个点),快速而简便的得到机器设备的对中结果。

多点测量模式(可选)——在超过60?范围的空间任意位置上测量3个或更多的测点,得到机器设备的对中结果。特别适用于滑动轴承联结的机器设备,或者现场不允许连续旋转的场合。

容差笑脸功能

根据机器在不同转速下对中品质要求不同的规律,德国普卢福股份公司将多年来在此方面的经验集成于其仪器中。当被测机器的对中状况已经达到要求时,仪器屏幕会自动显示笑脸,提示操作者对中工作已可以结束。容差笑脸功能(TolCheck)在最大程度上简化了操作者的对中工作,使对中工作变得轻松简单。

在线跟踪调整功能

考虑到对中调整过程中的实际情况,普卢福股份公司的激光对中仪为客户提供了在线跟踪调整功能。即在操作者调整机器的过程中,激光对中仪可以实时跟踪机器的运动状况,并提示操作者下一步需要进行调整操作,直至表示调整可以结束的笑脸图标在屏幕中出现。

单激光、单电缆技术

单束激光(UniBeam)技术是普卢福公司的专利技术。该技术不但能简化操作者粗调激光的步骤,而且在特殊支架的配合下,为装有较大联轴器的旋转轴对中提供了可能。图7为利用单束激光技术,在特殊磁性支架配合下,进行联轴器较大的旋转轴对中例子。

单电缆技术在对中过程中避免了电缆的缠绕现象。在为中间轴较长的机器进行对中工作时更显其优势。由于激光发射器和传感器之间无电缆连接,操作者只需站在传感器的附近进行操作,从而避免了由于受电缆长度的限制,无法进行中间轴较长的旋转轴对中工作的缺点。

无限测量范围扩展功能(可选)

无限测量范围扩展功能是普卢福公司针对有较长中间轴或初始对中质量较差的旋转轴对中工作开发的专利技术。通过该技术,允许在每次激光点位于传感器平面的边缘时,重新调整激光束。通过坐标变化的原理,记录下调整的距离。在最后的计算过程中,自动补偿这些调整量,从而得到精确的对中测量结果。

坚固的外壳设计

普卢福公司生产的激光对中仪能在恶劣的现场环境条件下工作。每种激光对中仪的传感器防护等级为IP67(防水浸、防尘),计算单元为IP65(防水泼、防尘),2m高处掉落无损坏,完全适应苛刻的工业现场要求。

小结

联轴器找中心是转动设备检修工作的一项重要内容,若找正方法不对或找正结果不精确,会引起转动设备振动值超标,严重威胁转动设备的正常运行,尤其是高转速设备,对联轴器找正数据要求极为严格。目前国外绝大部分工厂已普及激光对中仪的使用。

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