一級建造師《機電工程》教材知識點：1H413014機械設(shè)備安裝的精度控制要求

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　　1H413010機械設(shè)備安裝技術(shù)

　　1H413014機械設(shè)備安裝的精度控制要求

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　　機械設(shè)備安裝的任務(wù)就是經(jīng)過裝配、就位、找正、固定，使其安裝精度達到設(shè)計、規(guī)范和標準的要求。本條知識點是：機械設(shè)備安裝精度;影響設(shè)備安裝精度的因素;安裝精度的控制方法。

　　一、機械設(shè)備安裝精度

　　機械設(shè)備安裝工程是將一系列設(shè)備組合成一套裝置或一條生產(chǎn)線，從而構(gòu)成一個技術(shù)裝備系統(tǒng)，并最終形成生產(chǎn)能力。設(shè)備安裝精度是指安裝過程中為保證整套裝置正確聯(lián)動所需的各獨立設(shè)備之間的位置精度;單臺設(shè)備通過合理的安裝工藝和調(diào)整方法能夠重現(xiàn)的制造精度;整臺(套)設(shè)備在使用中的運行精度等三個方面的精度。

　　二、影響設(shè)備安裝精度的因素

　　(一)設(shè)備基礎(chǔ)因素

　　設(shè)備基礎(chǔ)對安裝精度的影響主要是強度不夠、沉降不均勻和抗振性能不足。設(shè)備安裝調(diào)整檢驗合格后，基礎(chǔ)若強度不夠，或繼續(xù)沉降，安裝偏差會發(fā)生變化，影響設(shè)備安裝精度。因此，設(shè)備安裝應(yīng)在基礎(chǔ)強度符合設(shè)計要求后進行，找正調(diào)平應(yīng)在沉降觀測確定基礎(chǔ)穩(wěn)定后進行，或在基礎(chǔ)穩(wěn)定后作最終調(diào)整。設(shè)備運行后可能會產(chǎn)生較大的動載荷或沖擊載荷，若設(shè)備基礎(chǔ)抗振性能不足，也會影響設(shè)備安裝精度。

　　(二)墊鐵和一、二次灌漿因素

　　設(shè)備支承在墊鐵和二次灌漿層上。當(dāng)墊鐵不平穩(wěn)、接觸不好，一次、二次灌漿不密實、強度不夠時，會影響設(shè)備安裝精度。因此，墊鐵應(yīng)平齊、無毛刺，墊鐵與基礎(chǔ)、墊鐵之間、墊鐵與設(shè)備之間接觸應(yīng)良好，每組墊鐵不超過5塊，墊鐵要壓緊，墊鐵間點焊定位，一次、二次灌漿應(yīng)振搗密實，強度應(yīng)符合設(shè)計或有關(guān)規(guī)范規(guī)定。

　　(三)地腳螺栓因素

　　地腳螺栓安裝的垂直度和緊固力影響設(shè)備安裝精度，地腳螺栓安裝若不垂直，螺母(墊圈)與設(shè)備的接觸會偏斜，局部還可能產(chǎn)生間隙，受力不均，會影響設(shè)備固定，螺栓緊固力不夠，同樣影響設(shè)備固定。設(shè)備若固定不牢，在運行中會產(chǎn)生振動和位移。因此，地腳螺栓應(yīng)安裝垂直，防止在澆灌混凝土?xí)r產(chǎn)生偏移。地腳螺栓應(yīng)按要求緊固，設(shè)計有緊固力要求的應(yīng)使用定扭矩扳手或液壓螺栓拉伸器緊固，保證預(yù)緊值。

　　(四)設(shè)備制造及裝配因素

　　1.設(shè)備制造對安裝精度的影響主要是加工精度。設(shè)備制造質(zhì)量達不到設(shè)計要求，對安裝精度產(chǎn)生最直接影響，且多數(shù)問題無法現(xiàn)場處理，因此設(shè)備出廠前的質(zhì)量檢驗至關(guān)重要。

　　2.解體設(shè)備的裝配精度將直接影響設(shè)備的運行質(zhì)量，包括各運動部件之間的相對運動精度，配合面之間的配合精度和接觸質(zhì)量。現(xiàn)場組裝大型設(shè)備各運動部件之間的相對運動精度包括直線運動精度、圓周運動精度、傳動精度等，如大型滾齒機安裝時若傳動鏈末端的渦輪副因安裝精度超差，產(chǎn)生運行誤差，將會影響加工齒輪的加工精度。配合精度是指配合表面之間達到規(guī)定的配合間隙或過盈的接近程度，它直接影響配合的性質(zhì)。接觸質(zhì)量是指配合表面之間的接觸面積的大小和分布情況，它主要影響相配零件之間接觸變形的大小，從而影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性和壽命，如齒輪嚙合。

　　3.設(shè)備基準件的安裝精度包括標高差、水平度、鉛垂度、直線度、平行度等，將直接影響設(shè)備各部件間的相互位置精度和相對運動精度。如龍門刨床的床身導(dǎo)軌的直線度和導(dǎo)軌之間的平行度將影響工作臺的直線運動精度。

　　(五)測量因素

　　測量過程包括測量對象、計量單位、測量方法和測量精度四個要素。測量誤差對設(shè)備安裝精度的影響主要是測量儀器的檢測精度、檢測基準的加工精度、安裝基準的實際偏差、檢測方法的合理性和檢測人員的技能水平。

　　1.主要形狀誤差、位置誤差的檢測方法及其誤差評定

　　(1)主要形狀誤差：是指被測實際要素對其理想要素的變動量。主要形狀誤差有直線度、平面度、圓度、圓柱度等。

　　(2)位置誤差：關(guān)聯(lián)實際要素的位置對基準的變動全量稱為位置誤差。主要位置誤差有平行度、垂直度、傾斜度、圓軸度、對稱度等。

　　(3)檢測方法及其誤差評定：在確定檢測方法時，關(guān)鍵是如何將理想要素體現(xiàn)出來。采用不同的測量方法比較的結(jié)果，經(jīng)一定數(shù)據(jù)處理后，可得到其誤差。

　　2.設(shè)備檢測基準的選擇，直接關(guān)系到整臺設(shè)備安裝找正找平的質(zhì)量，應(yīng)選擇在正確的部位，通常在加工面或軸線上檢測(如設(shè)備底座、機身、殼體、機座、床身、臺板、基礎(chǔ)板、機械軸等加工面)，當(dāng)設(shè)備有多個加工面和軸線時，應(yīng)選擇在主要工作面或主要工作軸線上。檢測應(yīng)減少中間環(huán)節(jié)，避免積累偏差。檢測應(yīng)注意環(huán)境的影響，例如日照溫度、風(fēng)力等因素的影響。

　　3.選用的測量儀器和檢測工具的精度必須與被測量裝置的精度要求相適應(yīng)，否則達不到質(zhì)量要求。

　　4.測量人員操作誤差，如測量時的主觀性或視差，以及技能水平不夠、壓力過大等，將直接影響安裝精度。

　　(六)應(yīng)力因素

　　當(dāng)設(shè)備不受任何外力的作用時，在材料內(nèi)部存在的應(yīng)力成為內(nèi)應(yīng)力。設(shè)備在制造或安裝

　　過程中都會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力將使設(shè)備產(chǎn)生變形而影響設(shè)備的安裝精度。內(nèi)應(yīng)力因素影響安裝精度，要消除和限制。

　　(七)環(huán)境因素

　　如溫度的變化對設(shè)備基礎(chǔ)和設(shè)備本身的影響很大(包括基礎(chǔ)、設(shè)備和測量裝置)，尤其是大型、精密設(shè)備的安裝如精密機床、高精度的大型連軋機組。設(shè)備安裝時應(yīng)避免設(shè)備基礎(chǔ)、設(shè)備因溫度變形而影響安裝精度。

　　1.設(shè)備基礎(chǔ)溫度變形。例如大型設(shè)備(如機床)的基礎(chǔ)尺寸長、大、深，當(dāng)氣溫變化時，由于基礎(chǔ)上下溫度變化不一致，上面溫度變化大、下面溫度變化小，這樣就使設(shè)備基礎(chǔ)產(chǎn)生了兩種情況的變形。當(dāng)氣溫升高時，由于上部溫度比下部溫度高，設(shè)備基礎(chǔ)中間上拱;當(dāng)氣溫下降時，由于上部溫度比下部溫度低，設(shè)備基礎(chǔ)中間下陷。

　　2.設(shè)備溫度變形。設(shè)備在運行時，由于工作狀態(tài)的特點可能產(chǎn)生大量的熱量，各零部件受熱而產(chǎn)生熱變形，影響其安裝精度。如汽輪機轉(zhuǎn)子幾個支承因受熱條件不同，零部件將產(chǎn)生不同的溫度場，產(chǎn)生不同的熱變形，因此導(dǎo)致轉(zhuǎn)子中心位置的改變。

　　3.惡劣環(huán)境場所，主要是生產(chǎn)與安裝工程同時進行，嚴重影響作業(yè)人員視線、聽力、注意力等，可能造成的安裝質(zhì)量偏差。

　　(八)操作因素

　　從事安裝工作的人員應(yīng)具有相應(yīng)的操作技能，按正確的工藝進行裝配和安裝。操作者產(chǎn)生操作誤差是不可避免的，問題的關(guān)鍵是將操作誤差控制在允許的范圍內(nèi)，主要取決于操作者的技術(shù)水平和責(zé)任心。

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　　三、安裝精度的控制方法

　　提高安裝精度的方法應(yīng)從人、機、料、法、環(huán)等方面著手。尤其要強調(diào)人的作用，應(yīng)選派具有相應(yīng)技術(shù)水平和責(zé)任心的人員去從事相應(yīng)的安裝工作，再加上有適當(dāng)、先進的施工工藝，配備完好適當(dāng)?shù)氖┕C械和安裝精度要求相適應(yīng)的測量器具，在適宜的環(huán)境下操作，才能提高安裝質(zhì)量，保證安裝精度。

　　1.盡量排除和避免影響安裝精度的諸因素。

　　2.根據(jù)設(shè)備的設(shè)計精度、結(jié)構(gòu)特點，選擇適當(dāng)、合理的裝配和調(diào)整方法。采用可補償件的位置或選擇裝入一個或一組合適的固定補償件的辦法調(diào)整，抵消過大的安裝累計誤差。

　　3.選擇合理的檢測方法，包括測量器具和測量方法，其精度等級應(yīng)與被檢測設(shè)備的精度要求相適應(yīng)。

　　4.必要時選用修配法，對補償件進行補充加工，抵消過大的安裝累計誤差。這種方法是在調(diào)整法解決不了時才使用。

　　5.設(shè)備安裝允許有一定的偏差，需合理確定偏差及其方向。有些偏差有方向性，在設(shè)備技術(shù)文件中一般會有規(guī)定，當(dāng)設(shè)備技術(shù)文件中無規(guī)定時，可按下列原則進行：

　　(1)有利于抵消設(shè)備附屬件安裝后重量的影響;

　　(2)有利于抵消設(shè)備運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的作用力的影響;

　　(3)有利于抵消零部件磨損的影響;

　　(4)有利于抵消摩擦面間油膜的影響。

　　設(shè)備精度偏差方向的確定是一項復(fù)雜的、技術(shù)性極強的工作，對于一種偏差方向，往往要考慮多種因素，應(yīng)以主要因素來確定安裝精度的偏差方向。

　　四、設(shè)備安裝偏差方向的控制

　　1.補償溫度變化所引起的偏差

　　機械設(shè)備安裝通常是在同一環(huán)境溫度下進行的，許多設(shè)備在生產(chǎn)運行時則處在不同溫度的條件下。例如：汽輪機、干燥機在運行中輸送介質(zhì)或物料因素，溫度比與之連接的發(fā)電機、鼓風(fēng)機、電動機高，在對這類機組的聯(lián)軸器裝配定心時，應(yīng)考慮溫差的影響，控制安裝偏差的方向。調(diào)整兩軸心徑向位移時，運行中溫度高的一端(汽輪機、干燥機)應(yīng)低于溫度低的一端(發(fā)電機、鼓風(fēng)機、電動機)，調(diào)整兩軸線傾斜時，上部間隙小于下部間隙，調(diào)整兩端面間隙時選擇較大值，使運行中溫度變化引起的偏差得到補償。

　　2.補償受力所引起的偏差

　　機械設(shè)備安裝通常僅在自重狀態(tài)下進行，設(shè)備投入運行承載后，安裝精度的偏差有的會發(fā)生變化。例如：帶懸臂轉(zhuǎn)動機構(gòu)的設(shè)備，受力后向下和向前傾斜，安裝時就應(yīng)控制懸臂軸水平度的偏差方向和軸線與機組中心線垂直度的方向，使其能補償受力引起的偏差變化。

　　3.補償使用過程中磨損所引起的偏差

　　裝配中的許多配合間隙是可以在一個允許的范圍內(nèi)選擇的，例如，齒輪的嚙合間隙，可調(diào)軸承的間隙，軸封等密封裝置的間隙，滑道與導(dǎo)輪的間隙、導(dǎo)向鍵與槽的間隙等。設(shè)備運行時，這些間隙都會因磨損而增大，引起設(shè)備在運行中振動或沖擊，安裝時間隙選擇調(diào)整適當(dāng)，能補償磨損帶來的不良后果。

　　4.設(shè)備安裝精度偏差的相互補償

　　連續(xù)生產(chǎn)機組是由許多單體設(shè)備組成的，在安裝中將各個單體設(shè)備安裝的允許偏差從整個機組考慮，控制其偏差方向，合理排列和分布，不產(chǎn)生偏差積累，而是相互補償?shù)男Ч瑢C組的運行是很有益的。例如：控制相鄰輥道軸線與機組中心線垂直度偏差的方向相反，控制相鄰設(shè)備水平度偏差的方向相反，就可以減少產(chǎn)品在機組運行中的跑偏。

　　設(shè)備安裝精度的控制即對設(shè)備安裝偏差的控制。設(shè)計文件和有關(guān)設(shè)備安裝驗收規(guī)范對每臺(套)設(shè)備安裝的檢查驗收項目和允許偏差作出規(guī)定。設(shè)備安裝中要控制偏差，達到精度要求。

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