激光对中仪在工程中的应用

技 术 中 心 大 型 机 组 安 装 研 发 室 由 我 公 司 承 建 的 青 海 100万 吨 /年 钾 肥 产 品 综 合 利 用项 目 一 期 工 程 ， 合 成 氨 装 置 中 联 压 机 厂 房 内 共 五 台 在许 多 企 业 中 历 来 都 有 “ 心 脏 ” 设 备 之 称 的 压 缩 机 ， 这五 台 压 缩 机 均 采 用 离 心 式 压 缩 机 组 。 其 中 空 气 压 缩 机和 原 料 气 压 缩 机 为 德 国 Atlas公 司 生 产 的 多 级 、 短 轴 、长 轴 距 压 缩 机 。 空 气 压 缩 机 (05J0402)是 由 透 平 (05JT0402)驱 动 的 两段 六 级 多 轴 离 心 式 压 缩 机 ， 工 作 介 质 为 空 气 。 空 气 压缩 机 选 自 德 国 （ 阿 特 拉 斯 ， 科 普 柯 公 司 ） 的 多 轴 式 压缩 机 ,型 号 GT063L3L1/026L3L1。 其 压 缩 机 的 最 高 转速 为 30625r/min， 联 轴 器 长 度 为 1520mm。 压 缩 机 的齿 轮 箱 是 由 德 国 BHS公 司 生 产 的 。 驱 动 汽 轮 机 选 用 杭州 汽 轮 机 股 份 公 司 的 抽 汽 凝 汽 式 汽 轮 机 ， 额 定 功 率4900KW， 额 定 转 速 10500RPM。 原 料 气 压 缩 机 (05J0401)也 是 由 透 平 (05JT0401)驱 动的 两 段 五 级 多 轴 离 心 式 压 缩 机 ， 工 作 介 质 为 28.2%一氧 化 碳 、 3.2%二 氧 化 碳 、 60.7%氢 气 、 5%甲 烷 。 原料 气 压 缩 机 选 德 国 ATLAS公 司 的 压 缩 机 ， 型 号GT032T5D0。 其 压 缩 机 的 最 高 转 速 为 34400r/min。 联轴 器 长 度 为 1300mm驱 动 汽 轮 机 选 用 广 州 斯 科 达 劲马 汽 轮 机 有 限 公 司 的 背 压 式 汽 轮 机 ， 额 定 功 率4800KW， 额 定 转 速 6000RPM。 压 缩 机 安 装 难 点 及 控 制 措 施 1、 本 工 程 空 气 压 缩 机 和 原 料 气 压 缩 机 转 速 高 ， 安 装精 度 要 求 高 ； 2、 联 轴 节 过 长 压 缩 机 对 中 难 度 大 。 为 此 ， 我 公 司 专 门 成 立 研 究 小 组 ， 针 对 两 台 压 缩 机 的对 中 方 案 制 定 详 细 、 周 密 的 计 划 ， 先 利 用 传 统 的 对 中方 案 单 表 法 进 行 对 中 ， 然 后 再 用 新 设 备 激 光 对 中 仪 进行 校 核 。 激 光 对 中 仪 是 一 种 可 以 通 过 找 中 点 来 确 定 相 对 位 置 的仪 器 。 因 为 激 光 不 受 温 度 等 外 界 因 素 影 响 、 精 确 度 高等 特 点 ， 广 泛 应 用 于 石 油 化 工 、 电 力 、 风 电 等 大 型 机组 的 安 装 和 检 修 中 。 在 新 版 的 石 油 化 工 机 器 安 装 规 范 中 ， 也 对 激 光 对 中 仪 的 使用 有 了 专 门 的 阐 述 。 但 由 于 该 设 备 比 较 昂 贵 ， 在 我 公 司 属首 次 使 用 。 我 们 想 通 过 这 次 技 术 成 果 发 布 ， 把 激 光 对 中 仪 的 使 用 介 绍给 大 家 ， 希 望 大 家 对 此 有 一 个 基 本 的 了 解 ， 这 也 是 我 们 落实 集 团 公 司 技 术 中 心 大 型 机 组 安 装 研 发 室 落 户 安 装 公 司 ，对 新 技 术 推 广 的 体 现 。 由 于 集 团 公 司 暂 时 还 没 有 激 光 对 中 设 备 ， 我 们 此 次 采 用 的是 德 国 阿 特 拉 斯 压 缩 机 厂 家 提 供 的 设 备 。 型 号 为 SKF TMEA 1PEx TMEA 1P/2.5。 适 用 于 涡 沦 发 电 机 ， 马 达 ， 泵 ， 风 扇 ， 心 轴 ， 变 速 箱 ，偏 移 轴 等 的 简 易 的 水 平 机 械 对 中 及 软 角 测 量 。 适 用 于 测 量 各 种 联 轴 器 的 高 低 和 张 口 的 相 对 偏 差 值 操 作 要 点 激 光 对 中 仪 简 介 随 着 科 技 的 发 展 ， 现 在 激 光 对 中 仪 已 经 非 常 普 及 ， 相 对 于其 它 找 正 设 备 ， 它 具 有 快 捷 ， 简 单 ， 准 确 性 高 的 优 势 。 激 光 束直 线 性 好 ， 不 受 重 力 影 响 ， 不 会 下 垂 出 现 挠 度 。 激 光 接 收 单 元阵 间 距 很 少 ， 因 而 灵 敏 度 高 。 内 建 数 字 处 理 器 ， 可 方 便 地 对 数据 进 行 处 理 ， 直 接 计 算 出 角 度 、 平 行 偏 差 、 地 脚 螺 栓 处 的 移 动量 、 垫 片 调 整 量 等 多 项 结 果 。 可 利 用 找 正 仪 进 行 实 时 监 测 调 整 ，减 少 工 作 量 。 不 受 联 轴 器 结 构 及 尺 寸 影 响 ， 通 用 性 强 。 尤 其 对于 轴 距 较 长 的 大 型 机 组 更 为 明 显 。 激 光 对 中 仪 的 组 成 ： 激 光 发 射 器 、 激 光 接 收 器 、 控 制液 晶 屏 ， 这 三 者 之 间 的 连 接 数 据 线 ， 专 用 的 链 条 （ 或磁 力 表 坐 ） 卡 具 （ 用 来 把 激 光 发 射 和 接 收 器 固 定 在 轴上 ） 。 激 光 对 中 仪 安 装 方 法 ： 把 激 光 发 射 器 和 激 光 接 收 器 固定 在 联 轴 器 上 后 ， 再 将 连 线 和 控 制 屏 接 到 一 起 。 激 光 对 中 仪 的 测 量 原 理 与 传 统 的 单 表 找 正 法 原 理 相 通 。 单表 法 找 正 是 利 用 一 块 百 分 表 测 量 联 轴 器 的 外 圆 ， 两 个 转 子 的 联轴 器 外 圆 都 需 测 量 ， 即 将 一 块 百 分 表 固 定 在 固 定 设 备 轴 上 测 量可 移 动 设 备 轴 上 联 轴 器 外 圆 。 而 另 一 块 百 分 表 固 定 在 可 移 动 设备 轴 上 测 量 固 定 设 备 轴 上 联 轴 器 外 圆 ， 只 能 测 量 两 转 子 的 径 向误 差 ， 而 不 能 测 量 联 轴 器 的 端 面 误 差 。 激 光 找 正 法 中 S单 元 和 M单 元 分 别 替 代 百 分 表 并 固 定 在 联 轴器 的 两 侧 ， 根 据 相 似 三 角 形 几 何 原 理 输 入 相 应 数 据 ， 操 作 完 成后 显 示 单 元 将 自 动 计 算 出 水 平 与 垂 直 方 向 上 平 行 偏 差 和 角 度 偏差 ， 并 自 动 给 出 可 调 整 设 备 前 、 后 机 脚 下 相 应 的 调 整 值 。1 、 激 光 对 中 仪 的 测 量 原 理 2、 激 光 对 中 仪 的 安 装 首 先 使 用 磁 性 支 架 将 测 量 单 元 紧 固 在 转 动 轴 上 ， 确 保 带 有M标 记 的 测 量 单 元 在 可 移 动 机 器 一 端 。 本 工 程 中 带 有 M标记 的 测 量 单 元 装 在 汽 轮 机 的 轴 上 。 带 有 S标 记 的 测 量 单 元装 在 压 缩 机 一 端 。 将 测 量 单 元 接 上 显 示 单 元 ， 确 保 电 缆 上的 标 识 与 显 示 单 元 接 口 的 标 识 相 对 应 。 使 用 磁 性 支 架 安 装 时 ， 总 是 要 将 其 紧 贴 轴 。 轴 的 安 装 条 件不 好 或 磁 性 支 架 安 装 测 量 单 元 不 够 牢 固 ， 使 用 坚 固 链 条 加固 。 激 光 发 射 器 激 光 接 收 器 3、 激 光 对 中 仪 调 试 按 下 开 机 键 打 开 显 示 单 元 ， 按 显 示 屏 的 提 示 输 入 机 器的 尺 寸 。 对 机 器 的 结 构 ， 定 义 了 以 下 三 个 尺 寸 ： （ 以空 压 机 为 例 ） 1、 汽 轮 机 侧 （ M单 元 ） 和 压 缩 机 侧 （ S单 元 ） 两个 测 量 单 元 之 间 的 距 离 。 即 测 量 两 个 支 架 支 撑 杆 之 间的 距 离 为 1450mm 2、 带 有 M标 记 的 测 量 单 元 与 汽 轮 机 前 面 一 对 地脚 螺 栓 之 间 的 距 离 为 750mm 3、 汽 轮 机 前 地 脚 螺 栓 与 后 地 脚 螺 栓 之 间 的 距 离 为 2300mm。 用“ +” “ -” 键 输 入 数 值 ， 用 “ 下 一 步 ” 键 确 认 。 将 汽 轮 机 侧 （ M单 元 ） 和 压 缩 机 侧 （ S单 元 ） 的 两 个 测 量 单 元 转 到 12点 钟 的 位 置利 用 测 量 单 元 上 的 水 平 仪 找 平 。 在 测 量 单 元 安 装 时 应 该 注 意 保 持 垂 直 方 向 和 水 平 方 向 上 的 水 平 。 使 测 量 单 元 上 的 两 个 小 水 平 仪 的 气 泡 调 整 到 中 心 位 置 。 合 上 压缩 机 端 的 测 位 传 感 器 （ S） 前 的 光 靶 ， 使 用 汽 轮 机 一 侧 M的 激 光光 线 对 准 对 面 测 量 单 元 S光 靶 的 中 心 。 精 调 时 ， 松 开 位 于 压 缩 机端 的 测 量 单 元 S侧 面 的 锁 紧 螺 母 ， 这 样 测 量 单 元 可 以 沿 着 支 撑 杆上 下 滑 动 或 左 右 旋 转 ， 对 垂 直 方 向 上 微 调 ， 使 用 测 量 单 元 上 的调 节 旋 钮 。 把 光 靶 完 全 打 开 。 4 、 测 量 在 测 量 的 过 程 中 ， 将 轴 转 动 到 9点 钟 方 向 、 3点 钟 方 向 、 12点钟 方 向 位 置 时 ， 激 光 光 束 发 生 的 任 何 相 对 偏 移 ， 表 明 了 某 种 类 型的 不 对 中 状 况 。 显 示 单 元 内 的 程 序 根 据 这 个 相 对 移 动 量 逻 辑 计 算出 不 对 中 的 数 值 及 所 需 的 调 整 值 ， 并 且 建 议 如 何 进 行 修 正 。 在 显示 屏 左 上 方 的 圆 圈 符 号 会 提 示 每 一 个 测 量 步 骤 下 ， 测 量 单 元 所 需处 于 的 位 置 。 在 四 向 水 平 仪 的 帮 助 下 ， 将 测 量 单 元 调 整 到 点 钟 的 位 置 ，按 确 认 键 进 行 测 量 。 将 测 量 单 元 调 整 到 点 钟 的 位 置 ， 按 确 认 键进 行 测 量 。 将 测 量 单 元 调 整 到 点 钟 的 位 置 ， 按 确 认 键 进 行 测量 。 在 最 后 一 步 的 测 量 被 确 认 后 ， 对 中 仪 显 示 机 器 在 垂 直 方 向 上 的 不 对 中 测 量 值 。 显 示 屏 幕 上 的 第 一 个 数 表 示 两 根 轴 的 轴 心 线 上测 量 平 面 上 的 角 度 偏 差 （ 表 示 为 mm/100mm） 显示 单 元 的 屏 幕 上 的 第 二 个 数 表 示 两 根 轴 的 轴 心 线 在垂 直 平 面 上 的 平 行 错 位 值 。 以 上 这 两 个 数 值 表 明 了联 轴 器 处 在 垂 直 平 面 上 的 不 对 中 数 值 。 如 果 需 要 看水 平 方 向 的 不 对 中 数 值 ， 则 将 测 量 单 元 调 整 到 3点 钟或 9点 钟 的 位 置 ， 对 中 仪 这 时 显 示 单 元 屏 幕 上 的 数 值为 水 平 方 向 的 不 对 中 数 值 。 为 了 确 保 机 器 对 中 的 准 确 性 ， 在 完 成 对 中 的调 整 后 再 做 一 次 测 量 。 这 时 ， 只 需 按 “ 上 一 步 ” 键 ， 直 到 回 到 测 量 的 第 一 步 ， 然 后 按 上 述 操 作 进 行 即 可完 成 对 中 。 液 晶 控 制 器 以 空 压 机 为 例 ， 我 们 首 次 测 得 两 根 轴 的 轴 心 线 上 测 量 平 面上 的 角 度 偏 差 为 0.24， 两 根 轴 的 轴 心 线 在 垂 直 平 面 上 的 平行 错 位 值 为 1.96。 以 上 这 两 个 数 值 表 明 了 联 轴 器 处 在 垂 直平 面 上 的 不 对 中 数 值 。 显 示 单 元 内 的 程 序 根 据 这 个 相 对 移动 量 逻 辑 计 算 所 需 的 调 整 值 为 2.24mm， 2.95mm， 并 且 建 议如 何 进 行 修 正 。 我 们 根 据 提 示 直 接 采 用 斜 垫 铁 进 行 了 调 整 ，最 终 测 得 数 据 为 0.01、 0.66合 格 。 水 平 方 向 的 不 对 中 数 值 的 测 量 ， 将 测 量 单 元 调 整 到 3点 钟或 9点 钟 的 位 置 ， 对 中 仪 这 时 显 示 单 元 屏 幕 上 的 数 值 为0.01、 0.01合 格 ， 不 需 调 整 。 激 光 对 中 技 术 和 传 统 的 百 分 表 对 中 方 法 相 比 ， 具 有 明 显 的 3个 优势 ： 1.精 度 高 ： 百 分 表 的 精 度 是 0.01mm， 而 激 光 对 中 仪 的 精 度 是0.001mm， 这 样 对 中 偏 差 要 求 非 常 严 格 的 设 备 都 可 以 使 用 激 光 对 中仪 来 完 成 。 2.效 率 高 ： 一 台 大 型 设 备 使 用 百 分 表 对 中 需 要 8 12小 时 才 能完 成 ， 而 使 用 激 光 对 中 仪 只 需 要 2 4小 时 就 可 以 完 成 ， 大 大 缩 短 了设 备 停 机 时 间 。 3.长 跨 距 对 中 方 便 ： 对 于 化 工 、 冶 金 、 船 舶 、 造 纸 等 行 业 来 说 ，很 多 关 键 、 大 型 设 备 的 联 轴 器 跨 距 （ 开 裆 ） 可 以 达 到 2 4米 ， 百 分表 根 本 无 法 测 量 ， 而 使 用 激 光 对 中 仪 可 以 轻 易 实 现 。5、 激 光 对 中 仪 的 优 点 1、 效 率 高 ： 一 般 大 型 机 组 仅 需 几 个 小 时 就 可 以 完 成 对中 作 业 。 效 率 提 高 意 味 着 人 力 成 本 的 降 低 和 生 产 产 值 的 增加 2、 由 于 激 光 对 中 仪 安 装 方 便 。 容 易 固 定 ， 也 可 以 省 掉制 作 表 架 的 材 料 费 用 。 3、 对 中 精 度 高 ： 精 度 的 提 高 意 味 着 设 备 使 用 寿 命 的 延长 、 零 件 更 换 和 维 修 的 减 少 以 及 生 产 停 机 损 失 的 避 免 。 也大 大 降 低 了 机 组 在 试 车 过 程 中 的 风 险 性 。 4、 先 进 的 技 术 ： 依 靠 科 技 进 步 ， 采 用 先 进 技 术 ， 用 现代 科 学 技 术 武 装 企 业 ， 可 以 更 快 的 促 进 企 业 发 展 。 1.市 场 发 展 前 景 目 前 ， 中 国 是 除 美 国 之 外 的 第 二 大 激 光 对 中 产 品 销 售 市 场 。随 着 各 家 公 司 对 市 场 的 持 续 推 广 ， 国 内 市 场 正 以 每 年 递 增 15%的销 量 稳 步 增 长 。 按 照 当 前 的 经 济 发 展 速 度 ， 预 计 在 未 来 5 10年会 超 越 美 国 ， 成 为 国 际 最 大 的 激 光 对 中 产 品 市 场 。 考 虑 到 激 光 对 中 仪 在 未 来 企 业 会 得 到 日 益 广 泛 认 知 和 应 用的 现 状 ， 我 国 市 场 销 量 很 可 能 会 远 远 超 过 目 前 15%的 增 长 量 。 2.价 格 因 素 影 响 市 场 普 及 由 于 目 前 激 光 对 中 产 品 并 未 实 行 国 产 化 ， 因 此 受 价 格 约 束很 大 ， 大 多 数 中 小 企 业 不 能 接 受 目 前 的 市 场 价 格 。 如 果 有 国 产 化 的 产 品 出 现 ， 价 格 可 控 制 在 5万 元 以 内 ， 预 计 国 内 市 场 销 量 每 年 可 以 达 到 千 台 以 上 。 3.外 资 和 大 型 企 业 的 推 动 作 用 由 于 激 光 对 中 技 术 在 国 外 应 用 比 较 普 及 ， 很 多 外 资 企业 在 中 国 的 独 资 、 合 资 企 业 都 采 用 激 光 对 中 技 术 进 行 设 备对 中 ， 尤 其 是 国 外 的 大 型 设 备 制 造 企 业 ， 在 给 国 内 的 工 业企 业 进 行 设 备 安 装 的 监 理 时 ， 多 数 时 候 要 求 国 内 的 设 备 安装 队 伍 必 须 使 用 激 光 对 中 产 品 进 行 设 备 安 装 。 我 国 目 前 对 该 项 技 术 的 认 可 程 度 也 在 迅 速 提 升 ， 例 如中 石 化 集 团 公 司 已 经 将 激 光 对 中 技 术 纳 入 了 石 油 化 工 机器 设 备 安 装 工 程 施 工 及 验 收 通 用 规 范 之 中 ， 还 有 很 多 企业 将 激 光 对 中 技 术 纳 入 了 企 业 内 部 的 操 作 工 艺 流 程 之 中 。 随 着 我 们 企 业 的 发 展 壮 大 ， 施 工 技 术 水 平 的 不 断进 步 ， 激 光 对 中 仪 也 会 很 快 用 于 我 们 今 后 的 工 作 中 ，希 望 本 项 成 果 能 给 大 家 提 供 一 个 有 益 的 帮 助 . 谢 谢 ！ ！