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实践用“激光对中系统”进行泵的孔径对中案列

更新时间:2023-03-22   点击次数:341次

我们最近有一个客户要求对泵做一些校准。我们通常想到泵对中,就会考虑到轴与轴对齐。在这种情况下,他们想要孔对齐。他们正在安装一台全新的泵,当他们旋转轴时,可以听到研磨声。

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经过进一步检查,其中一名技术人员可以看到轴承箱在运输或储存期间被移动过。他们可以看到销钉已经损坏了。


如果你打开这种泵的盖子(见图1),我们看到轴和中心安装的叶轮。在叶轮的每一侧,我们都有磨损环,它们位于孔内。除此之外,我们有两个填料盒或密封孔,还有轴承轴颈,这也是孔。所有这些孔中心都需要共线,即在一条直线上。

                                  【图1】

做这类工作的旧传统方法是使用钢琴丝或心轴完成的。他们将使用填料盒或磨损孔作为参考点,然后测量轴承孔是否在对齐的位置。这种方法是“碰运气"的,因为它很难以这种方式设置和测量。这也花了很长时间。


一、使用激光对准孔径

使用激光的测量系统大大缩短了孔对准的时间。更重要的是,它大大提高了准确性。现在有了与已完成的最终孔对齐相关报告——有文件记录的工作历史非常重要。

                                                                   【图2】

在许多不同的应用中,使用激光进行孔对准。例如,塑料行业中需要与齿轮箱对齐的挤出机筒,石油天然气和能源行业中的柴油/天然气发动机或压缩机中的曲轴轴承轴颈孔,以及航运业中的尾轴管对齐。这只是三个例子,说明了对齐工作的类型是多么的不同。


二、参考点

在我们开始之前,让我们回顾一下参考点的意义。目标是使每个孔的中心点共线,在同一条线。为什么?因为这条线与轴的旋转中心线是同一条线。所以,本质上,我们是在测量直线度。为了做到这一点,我们需要两个参考点。

假设您想测量铁轨的直线度。要做到这一点,您可以使用直尺和量块。您通常会把量块放在要测量的物体的两端,直尺放在顶部,如下图例A所示。然后使用塞尺或千分表沿着轨道进行测量,以填补任何潜在的间隙。减去量块的大小,剩下的是偏差。在这种情况下,参考点是量块,重要的是要知道它们可以位于轨道上的任何位置。

您看例B,您可以看到量块沿着轨道位于的不同位置,它给我们不同的结果。能够沿着轨道的任何地方放置两个量块对我们来说是一个很大的好处,因为我们可以决定调整轨道的最佳位置。我们可以改变参考点的位置,使所有的值都为负数,或者改变它们,使所有的值都为正——这给我们最佳的调整/修正。

当使用激光时,能够快速改变参考点,加快了测量过程。这也给了我们更多的选择。


三、分体式泵的孔对中

返回到分体式泵的应用。下图中可拆卸轴承轴颈外壳,实际上是用螺栓固定在泵壳上的。在等待顶盖更换时,我们可以安装激光器。Easy-Laser E950孔对准系统用于此应用。

【图3】-A:三个磁性安装支架是可调节的,以适应不同的孔径;

       -B:用于轮毂上的四(4)颗螺钉调整激光束偏移;

       -C:为了调整激光束的角度,有一个螺钉用于水平和垂直方向;

       -D:探测器连接到磁性支架上,并位于填料箱内。


D75激光器安装在一个轮毂上,轮毂有三条腿支撑它,并使用磁铁将其固定到法兰面上。激光束可通过调节螺钉调节偏移量和角度。这使得粗加工非常简单。

                                                                    【图4】

现在盖子已经打开了(见图4),我们可以用卷尺将探测器调整到孔的中心。我们通过在杆上上下滑动探测器来实现这一点。然后我们调整激光束,使其射向探测器的中心。这是为了确保激光在最远的地方击中探测器。您所看到的探测器安装在一个专门的孔支架上。它有四个磁脚,可以通过内置的电子倾斜仪来精确定位。


接下来,我们将探测器放置在靠近光束的附近(见图5、左侧),并使用轮毂偏移调整将光束调整到探测器目标的中心。

                                                                【图5】

然后,我们将探测器放置到远点(见图5,右),并调整光束的角度。为了以电子方式做到这一点,我们只需在探测器接近时按下零(0)按钮(手持显示单元的值程序中,如图6所示),并在探测器处于远位置时将激光束调整为零。这就是它需要的所有粗加工,可能需要10分钟。现在我们可以开始测量了!


这种孔对中的计划是使用填料盒作为参考点。这些是机械加工的表面或孔,是泵壳的一部分,不能调整。我们将使用这些点来比较我们在轴承轴颈中所取的值。我们打算总共测量6次,每个轴承箱测量2次,每个填料箱测量1次。我们在轴承轴颈中取2的原因是为了可以看到是否有任何角度偏差。我们在六个位置测量-主轴承各2个,填料箱各一个,计划将其作为参考点。

                                                                     【图6】


我们在孔内旋转探测器,并在12、3、6和9点钟的位置进行测量。旋转探测器,我们就能得到孔的中心。这对我们来说是一个很大的优势,因为旧的传统方法是无法做到这一点。


主轴承上的孔的直径是7英寸,填料箱的孔径是5英寸。不同的孔径不是问题。我们所做的是先测量大孔,然后将探测器滑到杆上,测量小孔径。


您在图7中看到的探测器位于填料盒的9点钟位置。

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           显示了原始的数值

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显示了已选定的两个参考点(点3和点4)(填料盒)。可以看到其他值发生了变化,并显示了轴承轴颈位置的精确测量结果。

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我们测量了两次。这最后一张表显示了直线度程序的结果,包括几乎wan美的重复性。


将轴承(填料盒)点3和点参考为0后,我们将其余四个点(点1,点2,点5和点6)获得调整点。如果我们对每个轴承测量点的调整数据进行平均,您可以在图8中看到每个轴承需要移动多少。基于零设置,填料箱轴承(点3、点4),调整将向左2千,向后3千。对于前轴承(调整为向左5千,向上6千)。最后,前轴承被调整到正确的位置。

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四、结论

正如我们之前提到的,这本质上是一条直线的测量。随着旋转,您可以使用该测量值使用两个参考点对齐孔。直线度的测量属于几何测量。几何测量是指测量直线度、水平度、平整度、方正度、铅垂线、平行度等。我们使用激光等光学工具来进行测量。激光的好处是我们可以进行测量的速度,改变参考点的能力,使我们能够选择最佳结果/调整,更高的精度,所有人都可以通过数字方式看到,与其他光学工具系统相比,成本更低,最重要的是,现代校准工作所需的文件/报告。


这些类型的测量不仅仅用于孔对齐。平行测量可用于钢铁厂和造纸厂的轧辊。垂直度测量可用于机床车间铣床的精度评定。我们可以用平整度来测量机器底座,这可能是机械安装中最重要的事情之一。还有很多很多。看看你的流程,你需要用几何测量做什么?