转动设备机械对中技术大全

联轴器对中

炼化工业用的大部分旋转机器，都趋向于高速、大功率和不设备机。

对于高速机械，就须要提高机器平衡和对中的精确性，以便尽量减小振

动和减轻轴承、联轴器及轴封的过早磨损。单机功率的增大和不设备机

两个因素提高了机器牢靠性在经济上的重要性，而机器的牢靠性又取决

于削减机器关键零件的过早磨损和损坏。长期以来平衡作为削减振动和

磨损的其中一种手段，已受到机器制造厂和用户的充分留意。

大型机组的运行状况除了及工艺状况干脆相关外，还及机组的安装

质量，检修质量有着亲密的关系。而阅历证明，相当多的机械损坏是由

于对中不准造成的。对中是削减机器损坏，防止和解除突发故障及削减

修理时间必不行少的重要环节。机械轴对中，以及确保安装过程中各部

件之间的同心度是动力机械等装配工作中特别重要的一步，是机组安装

及检修过程中保证质量的关键一环。

随着大型机组在各行业中的的应用越来越多，对中在运用、维护单

位以及设计单位都渐渐被重视起来，特殊是运行过程中对中的变更对机

组运行有着特别重要的影响，因为全部因热膨胀或转子在轴承内运行时

的偏移都会最终影响到轴承的受力，从而影响到机组的振动、轴承温度

等关键特性。因此从设计制造厂到用户都对冷态对中曲线有着特殊的关

注。这些都须要对在冷态时相关联两转子之间的相对关系进行精确测

量。但是应当看到，对中也是检修中最费时费劲的。

任何方式的对中，甚至是用直尺对中，总比不对中要好，而用二只

百分表的精确对中又要比粗糙的对中要好，特殊是对3000rpm以上的机

器，精确对中尤为重要。精确对中可大大地改善轴承和轴封的寿命、降

低振动和得到良好的总体牢靠性。然而，对中工作得花许多时间，特殊

是初次对一台特定的机器进行对中，或由没有阅历的人员进行对中时尤

为如此。必需告知操作人员和管理人员，使他们了解这一时间要求。假

如他们坚持对中要很快完成，他们就得要充分意识到有可能造成对中不

良和降低机器的牢靠性。

图19-1显示的是两种品牌联轴器在对中良好和不对中状况下运行时

的红外光谱，明显，不对中时联轴器发热很严峻。

雨’.因

瞄・口

就F

不对中

图19-1两种不同品牌联轴器在不同对中状况下的发热状况

对中及其目的

联轴器对中是借助专用工具和仪器，通过合理方法，使得两轴达到

预先设定的相互关系的过程。其目的就是使两转动轴在正常工作状态

（一般是指热膨胀到位）时处于同一轴线上（图19-2）,降低设备振动和

噪音等级，削减轴弯曲，保持适当的轴承内部间隙，削减联轴器的磨损,

消退周期性疲惫导致的轴故障，以便保证设备平稳运行，不发生振动，

减轻轴承的非正常磨损。

图19-2对中的目的：调直轴的中心线

对中的偏差及允差

对中偏差

对中偏差包括两种，一种是同轴度偏差，或称“平行偏差”，即相

联结的两轴在相互平行的状况下发生错位；另一种是两个联结端面的平

行度偏差，或称“角度偏差”，即两轴的轴线不平行，相交成肯定角度。

一般地，两种偏差同时存在（见图19-3）。

L无偏差2.平行偏差3.角度偏差4.平行十

角度偏差

图19-3不对中偏差

对中的允许偏差

对中工作起先前，我们必需知道允许偏差，以此作为工作的依据。

否则我们就无法知道对中到什么时候才算合格。

允许偏差的确定有各种依据％一般是依据联轴器所允许的最大平行

和角度偏差，以及联轴器间距和热膨胀量确定的。对于一般的泵来讲通

用的标准就可适用，而对于大型机组来讲，联轴器设计时会综合考虑各

类因素，给出允许的偏差。

在采纳联轴器制造厂所供应的对中允许偏差时须要谨慎，这些值往

往相当大，或许对联轴器本身是适用的，但对用联轴器连接的机器来说

可能过大。

图19-4所示为一选用偏差的指导图，上面一条线是肯定不对中值的

上限，而下面一条是“不行超过的长期正常运转极限”。真正的标准是

运转时的振动。假如振动过大，特殊是振频在两倍运转频率的振动和轴

向振动过大时就可能要进一步改善对中状况。分析损坏的零件，如轴承,

联轴器和轴封，也可指出改善对中状况的必要性。

0.7-

12345710203050!00

挠性平阖间的距离《英寸）

图19-4对中允许偏差

按石油化工设备维护检修规程中离心泵对中质量标准（冷态）应符

合下表19-1要求：

表19-1联轴器对中要求

联轴器型式平行偏差轴向偏差

刚性0.060.04

弹性圆柱销式0.080.06

四式0.080.06

叠片式0.150.08

机组一般按制造厂供应的对中要求进行。

对中的方法

对中过程中一般须要将其中一台机器作为基准，将其按要求（水平

度和空间位置要求）调整好并固定，称为固定端；然后通过测量及另外

一台机器（移动端）在水平和竖直两个方向上不对中的程度（平行偏差

和角度偏差），通过几何关系计算得到水平方向和垂直方向的偏差值和

调整量，偏差值用来作为衡量不对中程度的标准，调整量用来指导移动

端机器的水平方向移动和竖直方向垫片的增减。对立式机器对中也有着

相像的过程。

一般采纳的方法有刀口尺法（图19-5）、双表法、三表法、单表法对

中，在拥有激光对中仪等先进设备的条件下，采纳激光对中仪对中，则

更精确，更快捷，更直观，更简洁，调整也更便利。

图19-5刀口尺法

百分表法

常规的对中方法是用百分表测量，将磁力表座吸在一个联轴节上,

通过表架将百分表指向另一联轴节，表杆的作用只是用来延长固定端轴

线的，百分表表头垂直于轴线的称为径向表，平行于轴线的称为轴向表。

同步旋转两轴，分别在12（上）、3（右）、6（下）、9（左）点四个

位置读出百分表读数，结合需对中的两个机器的轴向和径向尺寸，通过

计算可得到在水平方向和垂直方向的偏差值和调整量，最小示值为

0.01mm,该法的优点是直观，计算两轴偏差的思路易于理解。但由于完

全同步不易做到、安装百分表的空间有时很有限、安装角度和读取百分

表示值的角度不简洁很精确，表架的挠度等缘由，造成测量误差较大，

重复性较差，现场操作和计算须要很好的阅历。

下面对常用的三种百分表对中方法进行介绍：

1.双表法

双表法对中是在表架上设制一块径向表和一块轴向表的对中方法。

适用于轴向窜动量较小，联轴器间距离较近，联轴器直径较大的一般机

泵。

图19-6双表法对中测量

2.三表法

三表对中是在表架上借助一块径向表和两块轴向表的对中方法，适

应于轴向窜动量较大，联轴器间距离较近，联轴器直径较大的大型重要

机组。

图19-7中安装两块轴向表的目的是测量角度偏差时同时考虑机器

的轴向窜动。

2.单表法

图19-8单表法对中测量

单表法是在表架设置一块径向表找正，表架分别固定在相邻轴上的

对中方法，单表法没有轴向表，只有径向表，分别从两个联轴节指向对

面联轴节，又称反向法，适合于轴间距大，轴向窜动量较大的场合。由

于消退了轴向窜动对中的影响，因此对中精度较高。目前大多数压缩机

厂举荐运用这种方法进行对中测量，另外这种方法还比较适合于运用图

解法进行求解，后面将具体进行介绍。

激光对中法

激光对中测量仪是目前较为志向的精密对中测量仪器，一般激光对

中测量系统包括4个部分：测量靶、夹具、主机、信号线。测量靶主要

用来放射和接收激光，并且装有测量旋转位置的水平仪或者电子倾角

仪；夹具主要用来将测量靶分别固定在主动轴和从动轴的半联轴器或轴

上，主要有磁性表座或链条两种模式；主机用来输入轴系数据、限制和

显示操作过程及结果；信号线用来在测量靶和主机之间传递信号和供

电。激光对中测量仪可以自动采集、处理数据，并给出调整量。

激光对中仪依据结构有单光束单探测器，用直角棱镜将激光束返回

至光电位置传感器的（图19-9A）,另外还有用双光束，双探测器的（图

19-9B）,也有用单光束两个探测器的（如图19-9C）。

激光发射器反射镜

-根r^-—金/

数据%―乏薪彘而—p

/LI、的激光束I___I

/探测器

(A)•个激光发射器和条被反射的光线

图9各种类型的激光对中仪

目前运用较为普遍的双光束激光对中仪(见图19-10),其原理完全

遵循单表法的测量原理，只是将百分表换成了光电位置传感器，而表架

由无挠度的激光束代替，由于激光束具有发散角小，抗干扰实力强，亮

度高等特点，在间距较大时，有百分表法无可比拟的优点。

图19-10双光束激光对中法

光电位置传感器（PSD）可以测量出落在其上的激光光斑的重心的

坐标值，双光束激光对中仪运用的是单向PSD,只能测量一个方向的坐

标，和百分表原理完全相同。

最基本的操作方式是时钟法：对中时分别在3点、9点、12点三个

位置测量取得3组数据，并向仪器内输入所对中机组的相关轴向数据，

即可利用单表法原理计算出偏差及所需的调整量，而且激光束及轴可不

平行。由于激光对中仪采纳的是单表法的原理，又有许多协助计算功能,

故和单表法一样，适用于任何状况转动设备的对中，尤其对跨距大有轴

向窜动的大型机组更有优势。

优点：

①由于借助激光束对中避开了挠度对对中精度的影响；

②削减了工具、人为因素对对中工作的影响，对中精度高。

③安装便利操作简洁，推断直观，对中状况及支脚调整量在屏幕干

脆显示，削减了困难的计算。

④适应性强，并削减了通常对中时找正架的设计，制作安装等繁杂

工作；

⑤工作效率大大提高。

缺点：

激光对中仪器各部件应远离强热和蒸汽源。高温,特殊是蒸汽,温度

上升后使激光和目标之间的空气密度发生变更，导致射线变形、不能正

确读数。

另外，激光对中仪还可以配以相关的附件和测量软件进行直线度，

平面度，垂直度等的测量。

调整量的计算

对中标准

图11为一个竖直方向上的对中曲线，它反映了转子轴心线在空间上

的位置和关系。

图19-11对中曲线

00'为运转正常时的热态轴心线，两轴心线应当完全同轴，并且

在一条水平直线上（不考虑转子挠度）。

其中hbh2,h3,h«分别为各支脚部位轴心从冷态到热态过程中变更的

量，在竖直方向上主要为热膨胀量，水平方向上主要是水平膨胀量和运

转过程中转子在轴承内的偏心。为了在正常运转时轴心线能够同轴，须

要在冷态时留出预偏量h,~h.to因此实际要求达到的状态如图中粗实线

所示，图中的细实线为移动端转子实际轴线。

两根轴线在支脚截面上的差距即为须要调整的量。

L为固定端两支脚之间的距离，k为固定端到最近测点截面的距离,

h为移动端到最近测点截面之间的距离，L为移动端两支脚之间的距离,

d为两测点之间的距离。

考虑转子挠度的时候将特别困难，转子的热态曲线为一条连续弧线,

干脆计算调整量特别困难，在实际应用中由于转子挠度特别小，因此均

忽视挠度的影响，由此产生的误差由联轴器来补偿。

对中的标准还可以干脆给出每个支脚的热膨胀量，或者以端面径向

和轴向表的测量数值表示，也可以以角度偏差量（开口），平行偏移量

（偏向）来表示，甚至可以以地脚值来表示，这些都是由以上对中曲线

换算出来的，当然也可以反算回来。

双表法

原始状态的推断

安装好表架后，同时盘动两轴，获得百分表在四个点的每个读数。

即顶端（12点钟），右边（3点钟），底部（6点钟）和左侧（9点钟）

四个点位置的读数。在现场对中做记录时，一般采纳画图的方法表示如

图19-12：

图19-12

图19-12中a表示径向百分表所测的数值；。表示轴向百分表所测

数值，且4上+4下=。左+4〃、bj：+〃下=坛：+年，若两组数据误差值大于或等

于0.02mm,一般是盘车不同步，表加持不紧等缘由造成的，解除后再重

新测量，测量初期偏差太大时也会有这种状况。

依据a、b数值，可推断出两轴的原始状态图，下面介绍垂直方向的

原始状态图，水平方向的推断道理也是一样的。见表19-2

表19-2初找垂直面的原始状态

序ab原始状态图（表针指向调整备注

号端）

。上＞。下

1卜上张口，中心偏

上

下ewO

2。上＞4卜E>b下张口，中心偏

上

3。上V。下耳＞6卜e^O上张口，中心偏

下

4a।V。下b上＞外e^O—下张口，中心偏

下

5。上2江=综eo0——HI不张口，中心偏

上

6a上＜a下b上=6下e/O-H'不张口，中心偏

下

7勺—卜%.>与e=O-------IV-^"下张口，中心对

中

84=〃卜"〈姆e=O上张口，中心对

中

e=O11

9a上下耳=6下完全对中

调整量的计算

设备的对中分完全对中和特殊对中

①完全对中：通过调整，使两轴基本处于同一轴线上。

②特殊对中：设备在运行工况下，由于受到温度等因素影响，两轴

位置将会发生变更，因此在冷态对中时.，必需按设备所要求的冷态对中

曲线或所给径向表、轴向表数值对中，以便保证两轴在正常运行中处于

同一轴线上。

1.完全对中支脚的调整量计算

完全对中是以固定端轴为基准，通过对调整端轴的平移和旋转来实

现的。下面仅以垂直方向上调整量进行计算公式推导。水平方向计算公

式原理同垂直方向一样。

(1)旋转计算公式

旋转计算公式的推导。设打表所测数值如下，原始状态图19-13

,/ZBAO+ZBOA=9Q°

NCOD+NBOA=180°-90°=90°

:"BAO=/COD

故直角A4BO和直角八。。为相像三角形，依据相像三角形对应边

成比例得:

又

OC=L前AB=R.COSABAO

M=b下

N84O极小，COSZBAO»1即AB=R

即：

同理：

故为使调整轴旋转后平行于标准轴，需调整的量为%、%

（2）完全对中计算公式

完全对中是使调整轴相对于标准轴平移和旋转的合成，即得出如下

计算公式：

一般对中时代=0、。上=0可以简化成:

计算结果为正值时加垫片，为负值时减垫片

式中：。上、a下一为垂直面径向表上下所测数值

人、b下一为垂直面轴向表上下所测数值

L一为调整轴联轴器端面到前、后支脚的距离”或包

R一为轴向百分表表尖距轴心垂直距离，即其在空间划出圆

的半径

h&—为垫片总调整量

故为使调整轴旋转后平行于标准轴，需调整的量为%hl3

（3）平移计算公式

平移距离

e即为调整轴平行移动的距离，正值为减垫，负值为加垫。

2.特殊对中支脚调整量计算

特殊对中分两种状况，若制造厂供应了对中时径向表和轴向表数

值，则干脆按以下方法进行计算，若制造厂供应了冷态找正曲线，需先

确定对中时径向表和轴向表数值，然后进行计算。一般有如下四种计算

调整量方法。

（1）第一种计算调整量方法

用完全对中+旋转+平移计算调整量如下:

表19-3

序调整方调整后状态间图计算公式il-加减

号法算垫片

结

果

1平移+e=0----11----+加

（22R）

旋转减

（完全

对中）

2按要求e^O---+加

旋转减

3按要求e/O+（加

平移/----e，低于标准轴为负值高）减

高于标准轴为正值-（

低）

4总垫片s।c二上一4下hv~h\-瓦■一5卜.L.

<?>=1+2+3=--------L+-------Lx—+-£------Lx—+e

I22R)2R

厚度

注：（1）a上、a下、〃上、。下为打表所测原始数值；（2）瓦、耳、e

为安装要求所供应表的数值

（2）其次种计算调整量方法

用旋转+旋转+平移计算调整量如下：

表19-4

序调整调整后状态间图计算公式计加减

号方法算垫片

结

果

1旋转e=0---------th——+加

至平减

行

2按要丑0-+加

求旋减

转

按要

3e^O--------+（加

e,低于标准

求平--、高）

轴为负值，高减

移

于标准轴为正-（

值低）

4总垫^=1+2+3=J上久x4+（小m+Q上一Q下）

[2R）{2R）（2J

片厚

度

注：（1）a上、仆、。上、如为打表所测原始数值（2）&、旌、e为

安装要求所供应表的数值

（3）第三种计算调整量方法

用旋转+旋转+平移计算调整量如下表4,方法同其次种方法，但旋

转计算值取肯定值，即正值，需推断调整轴旋转方向，是提高或降低轴

确定加或减垫片。

表19-5

序调整调整后状态间图计算公式计加减

号方法算垫片

结

果

1旋转e=0——+加

至平——减

行

2按要erO+加

求旋——------1-减

转

3按要ewO+（加

e'低于标准

求平一高）

轴为负值，高减

移

于标准轴为正-（

值低）

4总垫b上一姆J"上-入J%上一。下'

3=1+2+3=+

2R2R12）

片厚

度

注：⑴M、。下、b上、外为打表所测原始数值；⑵儿、人、e为

安装要求所供应表的数值

(4)第四种用计算法计算调整量方法

。上一。下上一册*心前bb

乂入前

，前="价测-'前要-----------------------1---------------------X--------h-'r

2R2R

人后=人后测-人后要=一

三表法

三表法对中支脚调整量的计算

对中分完全对中和特殊对中两种状况，其计算公式和调整方法同双

表法对中，但在计算中，确定上、下轴向表数值时，是同一位置两块轴

向表所测数据的差值的一半，即：

单表法

单表法对中调整量确定的方法有计算法，作图法和填表计算法三

1.调整量计算法

(1)完全对中支脚调整量的确定

以标准轴为基准，通过对调整轴的旋转和平移来实现的。下面仅以

垂直面上调整量进行计算公式推导。

①旋转计算公式

单表法对中是将对中表架和百分表分别固定在相邻两轴上，同时转

动两轴测得两组数据进行计算和调整对中状况，如下图19-14。

标准轴（B.）

图19一14

设其原始状态间图及所测两组数据如下图19-15（垂直面内）

留意：这里a上、叫一指的是在调整轴（A）上所测上下百分表值，

理、与一指的是在标准轴（B）上所测上下百分表值，而不是轴向数

据。

图19-15

图中直角AOda和AQBC中有一公共锐角故为相像三角形。

其中：CB=%

0tA=O1O2-AO2=00；-OR

又

又因。。；、。02有正负值，因此0；A为。°；、。02的代数和。

故.0人：4卜一%.+〃下一d—.卜一［上）+（〃下一々.）〉＜L前

*'2224

。|8=入前0A-

因此：

2

_（即一。上）+仅下一。上）L前

“产2X

同理：（。下一）+（练心，组

2纭

所以，为使调整轴旋转至平行标准轴，支脚所需调整的量的旋转计

算公式是:

X------

②平移计算公式

从上图中可看出，调整轴旋转后平行标准轴，其轴线在QA轴线上,

因此，要达到及标准轴同心，需平移的距离为RR,即

③完全对中的计算公式

完全对中是调整轴以标准轴为基准旋转和平移的合成，即旋转计算

和平移计算数值的代数和，其计算公式如下：

°下—。上）+（4、—4）

X----------

一般对中时，表值。上、理调整为“0”

所以：

式中：力一为前或后支脚调整量，正值为加垫，负值为减垫

〃上、与一在调整轴（A）上所测上下百分表值

耳、加一在标准轴（B）上所测上下百分表值

L一为支脚到标准轴（B）联轴器端面间轴向距离，编前或生

稣一两半联轴器端面间的距离

（2）特殊对中支脚调整量的确定

为考虑工作状态下温度等影响，在冷态找正时两轴不在同一轴线

上，有一相对偏移量，其调整量计算公式如下:

（即一。上）+伍卜一6上）L%-b上（。下-。上）+修-4）L4一&

h=4则-〃要=---------------------------X---------------------------X

2--L轮22--L轮2

一般对中时.，表值外、。上、嘘、"调整为“0”

维、（。下+既乙b'J

----------X-------------

2J、2L轮2j

式中：跳一为前或后支脚调整量，正值为加垫，负值为减垫

a上、a下、b上、b下一对中时初测百分表值

小、或、4、％一在标准轴（B）上所测上下百分表值

L一为支脚到标准轴（B）联轴器端面间轴向距离。

线一两半联轴器端面间的距离

从计算公式中可看出，特殊对中调整量是依据测量结果计算的调整

量和依据安装要求计算出的调整量的差值。

2.调整量作图法

作图法是在单表对中计算法基础上发展起来的，其最大优点是简洁

直观，方向性好。缺点是比例选择时常当，误差较大。

（1）完全对中调整量作图法

步骤如下图：

①在坐标纸上选好比例，按比例画出安装所要求的两轴，联轴器及

支脚相对位置（用实线表示）如下图19-16：

②依据初对中所测百分表数值，画出调整轴实际位置图即分别以两

对轴中心线为基准，以△在A轴联轴器上取点0,以在A轴联轴器上取

点0',连接。。并延长交前后支脚线于C'、。两点，则线段CC'、DD分

别为前、后支脚调整量。

（2）特殊对中调整量作图法

步骤及方法如下图：

在座标纸上选好比例，按比例画出安装所要求的两轴，联轴器及支

脚相对位置线（用实线表示）

此步骤分三种状况,现详述三种状况的作图法。

①供应了找正曲线;

按厂家供应的找正曲线图按比例画出安装要求的两轴相对位置图

17o

②供应了表值；

按所给表数值。下、4、&、&按比例画出安装要求的两轴相对位置

③供应了支脚膨胀量，

设提高标准轴（B）支脚膨胀量为0.29、0.6调整轴（A）支脚膨胀

量为0.15、0.12,按比例画出安装要求的两轴相位位置图19-19

依据初对中所测百分表数值，以在A轴联轴器位置线上找出0点，

以在A轴联轴器位置上找出0'点；连接。。并延长交前后支脚线于

C'、。'两点，则线段CC'（如、DD（^）分别为前、后支脚调整量。

3.调整量填表计算法

填表计算法也是在单表对中计算法基础上发展起来的，最大优点是

适用面广，运算层次清晰，对于按直线找正，（完全对中）或冷态曲线

找正（特殊对中）均适用。其步骤和方法如下：

（1）测出联轴器端面距离及支脚距离，如图19-20

(2)安装要求,如图19-21所示

区=0

图19-21

(3)实测值,如图19-22所示

图19-22

支脚调整量计算公式(垂直方向)

人(咻+年)-(3+4)Lb—z

X--------------------------------

22

为正值时加垫，为负值时减垫，计算前支脚调整量瓯时，L=L前计

算后支脚调整量3时，L=L后

准直

准直是测量目标点相对于基准线（或基准面）的偏距（垂距），称为基

准线测量或准直测量。譬如常见的吊线和砌墙或铺地砖拉的线就是一种

准直方法的应用。在机器安装中这根基准线就是转子轴心线，而目标点

就是承载转子的轴承孔测量截面的中心。

准直的类型

准直的基础是直线的测量，在实际应用中主要包括两点为基准的直

线、旋转中心为基准的直线、全孔、半圆孔及隔板中心的测量和调整。

导轨尤其是精密导轨须要有很好的直线度，而机床导轨必须要及主

轴旋转中心线有特别好的平行度，这就要用到以亮点为基准的直线以及

以旋转中心为基准的直线的测量和调整

往复式设备安装时须要使气缸和滑道处于同一轴心线上，从而保证

设备的平稳运行，削减振动，同时:使气缸和活塞等运动件削减磨损，

保持长久性。这里就须要用到孔的测量和调整。

动力式设备，比如离心压缩机、轴流压缩机、汽轮机等，为了保证

转子和定子之间的间隙匀称，须要将隔板和轴承座孔调同心，就须要用到

半圆孔及隔板中心的测量及调整。

图19-23两点为基准的直线测量及调整

图19-24以旋转中心为基准的直线测量及调整

图19-25孔同心度测量及调整图19-26半圆孔及隔板

中心的测量及调整

准直的方法

常规的准直方法是采纳拉钢丝法，用一根钢丝在空间模拟出志向轴

心线，通过千分尺测量钢丝及待测孔内孔壁的垂直距离，使得钢丝及待

测孔轴心线重合，由于钢丝本身的挠度，使得在大尺度测量时，误差较

大；另外千分尺的测力对钢丝直线度影响很大，往往这个方法是特别繁

复和费时的，甚至将钢丝本身调整固定好就特别费劲。但目前这种方法

仍旧是比较通行的做法。

另外一种准直方法是光学准直，运用准直望远镜将已固定在被准直

部件中心位置的靶子或反射镜通过肉眼视察调整到一条直线上。由于光

学准直受环境以及视觉误差等影响较大，因此测量误差也大，而且无法

精确给出偏差值。

激光准直是运用激光束来替代钢丝，由于采纳激光束作为测量臂，

没有类似钢丝的挠度影响，跨距可以达到40-50m；假设激光器和安置测

量传感器都比拉钢丝简洁许多，另外激光准直法协作光电位置传感器还

可以计算得到实际的偏差值，对于调整工作来说可以有一个精确的调整

量的概念，也就使得调整工作的效率得到了提高，所以目前采纳激光准

直技术的趋势很明显。激光准直技术在行车安装调整，隧道、铁路、水

电工程中也有很广泛的应用。

图19-28替代拉钢丝法的激光准直

准直操作

拉钢丝法

运用拉钢丝法时，须要架设一根钢丝线，钢丝线跨挂在两个可调整

（上、下、左、右均能自由移动）的线架上，并在两端系以相应重量的

重锤将钢丝拉紧，将这根钢丝作为基准轴线，先须要将钢丝调整到及基

准孔（比如滑道）或者半圆孔（比如轴承座孔）的轴线重合，然后再以钢丝

为基准调整其他部件（比如气缸或者隔板），使气缸中心或者隔板中心及

钢丝重合。这样，气缸及滑道中心，隔板及轴承座孔中心之间将基本处

于同一轴心线上。

（一）挠度的确定

由于跨距大和钢丝自重的影响，必需考虑钢丝线各点位置挠度，以

便精确测定各孔的同心度。挠度可以用计算法和查表法确定。

1.钢丝挠度计算法如图19-29所示:

图19-29

钢丝挠度计算图

f——钢丝某一测点的挠度(mm)

x——某侧点到左端点线架的距离(mm)

L——两线架滑轮中心架间距离(m)

G-----端悬挂重锤重量(kg)

W——钢丝线单位长度重量(g/m)

d——细丝直径(cm)

，---钢丝比重(g/cm3)

2.钢丝挠度查表法

由于钢丝挠度计算公式是一个近似公式，不够精确，故在实际工作

中很少应用，而一般都采纳查表法。不同直径钢丝必需选用相应配重。

（二）准直方法

（1）打算准直用工具量具

内径千分尺一一精度为0.01mm的成套内径千分尺；

电池——1.5V干电池

耳机——电阻2000（。）或手电筒用灯泡

线路一一一般塑料包皮软线

（2）准直步骤

①测量滑道及气缸测点十字方向内径°缸%；

②接电路途，电池两端引出线通过耳机（或灯泡）后，一端接螺丝，

一端接所测孔体；

采纳电声法或电光法借助内径千分尺反复测量，滑道内孔接近两端

处尺寸，采纳电声法使听到的声音越小越好，采纳电光法使灯泡亮度越

暗越好，声电法原理如图19-30

④以滑道中心(即钢丝线)为基准，用上述(3)同样方法，测量并

调整气缸，使两孔中心处于同一轴心线上；

3.中心偏差的确定

(1)理论测量尺寸：

垂直方向上半部预料半径尺寸

垂直方向下半部预料半径尺寸

水平方向两侧预料半径尺寸

式中：。缸一所测气缸内孔直径

d一所用钢丝直径

了一测点处挠度

(2)中心偏差的确定

设用内径千分尺实测结果为/上测、/下测、/左测、’右测,则中心偏差为垂直

方向/上测一/上、/下测一/下,水平方向/左测一/左、4测一加,使四组数据均在要

求范围内为合格。

计算例题：现举一例说明查表的应用，图19-31为一列压缩机气缸

准直示意图，A为机座后端的视孔，B为十字头滑道，C为填料函，D为

气缸，其拉线架的位置及各测点处的距离如图所示。

图19-31压缩机气缸找正示意图

在测量时应将II-II处的钢丝线调整到使其通过滑道的中心，即以II

-II测点的挠度值为零点，然后在挠度表中查出其它要测量点的挠度后,

再减去H-n测点的挠度(/E=0.98mm),所得差值即为测量时要校正

的数值。

如I-1处的测点，从图中可知它距最近拉线架的距离为3m,而两拉

线架间的跨距离为10m,依据这两个条件，便可从挠度表中查得

九=0.76/〃叫所以测量时校对数值为

△IT=।=076-0.98=-0.22mm

亦即在I-I处测量时，钢丝下面测量的读数应比上面测量的数值大

0.22mm,其它测量处数值可按同样方法查出。

为了找正时测量的便利，通常调整线架使钢丝线作适当的移动，使

它正好通过滑道后端截面的几何中心，如上例中H-H截面，这一中心

点就作为测量的零点。在零点，钢丝线距左右两侧测量点之间的水平距

离应完全相等（因无挠度的影响），而钢丝线距上下滑道之间的垂直距

离也应相等（因钢丝线通过该截面的几何中心，故钢丝线在该点的挠度

f,对于测量不产生影响），而对于其它截面的测点，左右尺寸应相等，

而上、下尺寸就要受到挠度的影响，此影响为该测点对于零点的挠度差

值以广九一九。若在该测点用内径千分尺测得的上尺寸。和下尺寸〃的读

数差值等于钢丝线在该点挠度差值的两倍即。-〃=2△时，钢丝线已经找

正，若。2A时，说明还有误差，还需调整钢丝线，直到找正为止。

直轴法对中

对于气缸和滑道为立式或角度式往复机，采纳直轴法对中。需做专

用找正架和百分表架，如图19-32所示

图19-32

对中方法：

1）调整找正架四支腿，使其转轴及滑道中心重合，偏差应小于

0.02mm,

2）转动百分表架，检测气缸及滑道对中状况，调整气缸位置，使其

中心及滑道中心同心。

2.6气缸倾斜度测量

气缸都应用水平仪测量气缸相对基准面的倾斜度，使其符合安装要

求。

2.7对中质量标准

一般因符合下表19-6要求:

表19-6

气缸直径径向位移不应超过倾斜不应超过

(mm)(mm)(mm)

(1000.050.02/1000

>100-3000.070.02/1000

>300-5000.100.04/1000

>500-10000.150.06/1000

>1000〜0.200.08/1000

1500

偏差处理

气缸安装误差的一般处理方法

1.气缸等机身滑道轴线偏差太大时，可将气缸位置做平行移动，用

刮研方法或锂刀修整止口来调整。

2.气缸倾斜度太大时，可用刮研或锂刀修整接合端面来调整。严禁

在接合面间加偏垫或采纳将连接螺栓一边松一边紧的方法来校正。

3.气缸误差过大时，应用机械加工方法调整，其加工量可用下式近

似计算。如图26所示

图19-33偏差的修正

B---加工量（mm）

D——气缸止口外径（mm）

A---气缸前端倾斜偏差（mm）

L---气缸长度（mm）

激光对中

激光对中仪介绍

Exigo/TMEAIPEx

Exigo/TMEAIPEx是同一厂生产，贴不同牌子的激光对中仪，是一

种双光束，双探测器的防爆型简易激光对中仪，主要用来做水平轴对中,

具有实时调整的功能（全部的数据随调整而变更，指导调整），结果可

存储并现场打印。该型对中仪仅能采纳时钟法测量（9-3-12点位置测量,

6点数据依据这三点数据计算得来），同时具有软脚测量功能。

以下为一套Exigo激光对中仪的配置

显示单元1

带水平尺的测量单元2

轴夹具2

锁紧链条2

延长链条2

卷尺1

运用介绍1

标定证书1

仪器箱1

打印机（选配件）

图19-34对中仪配置

以下是该对中仪主要参数:

激光种类半导体激光器

激光波长670—675nm

激光等级2（不行直射入眼）

最大功率Imw

测量单元间的最大1m

距离

探测器种类单轴PSD,

1010mm

夹具标准链条

电池类型LR14电池

操作时间连续操作24小时

显示辨别率0.01mm

轴直径范围30-500mm图19-35对中仪的应用

系统精度优于2%

防爆等级EExibIICT4,

ATEXcode:II2G

温度范围0-40℃

操作湿度<90%

仪器箱尺寸360260160mm

总重（包括箱子）6kg

标定证书有效期两年

显示单元

A-打印机接口B-固定端测量单元接口C-移动端测量单元接口D-开/

关按钮E-增加或者选择按钮F-下一步按钮G-防爆标识H-削减或者选

择按钮K-打印按钮L-上一步按钮M-LCD显示屏N-测量单元P-移动

端设备Q-测量单元的位置（9/12/3点）R-英制或公制单位S-平行偏差

方向的指示T-测定值/日期：月和日/时间：小时和分钟U-机器尺寸/测

定值/日期:年V-角度偏差方向指示W-尺寸X-低电量指示符号

图19-36显示单元

测量单元

A-气泡水平仪B-位置传感器盖（标靶）C-气泡水平仪D-电缆捆扎带E-

链条固定螺丝F-链条夹具

G-链条H-连接杆K-竖直方向微调旋钮L-警告灯M-释放/固定旋钮N-

测量单元的垂直位置

图19-37测量单元及夹具

Fixturlaser

Shaft300是一款Fixturlaser生产的中高端激光对中仪，同样是双

光束双探测器激光对中系统，可以同时显示联轴器角度偏差、径向偏差

及地脚的调整量，可以进行水平方向和垂直方向的实时调整(全部的数

据随调整而变更，指导调整)、结果可存储并现场打印。该型对中仪水

平轴对中和竖直轴对中不仅能采纳时钟法测量，还具有三点法测量功

能。三点法是从随意位置起先，只需将轴旋转两个间隔超过30°的三个

位置读取数据，就可以确定机器的位置，适合转动狭小或快速检测。该

对中仪运用的是电子倾角仪，而不是气泡水平仪，因此可以干脆在显示

点

(a)时钟法

图19-38水平轴对中

图19-39竖直轴对中

该对中仪操作中在遇到调整地脚时受限，比如地脚螺栓无间隙时,

可以重新选择其它不受限制的地脚进行调整，并给出调整值。

图19-40锁定地脚功能

对于须要预留热膨胀的设备对中时（也就是前面说的特殊对中状

况），该对中仪可以将热膨胀补偿值（角度、径向偏差，单表法测量值,

地脚值）输入仪器中，可计算出冷态调整时正确的垫片值和调整量，无

需在人为再换算计算结果。

该对中仪还具有机组对中计算功能，最多可同时显示5台串联设备

的对中状况，并可以随意变更基准，来确认选择最合理的调整。

・IlliifdI

图19-41机组对中

软脚测量功能

图19-42软脚测量

除了对中功能外，该机配备一些附件，还可做平面测量及调整、直

线测量及调整、孔同心度测量及调整、半圆孔及隔板中心的测量及调整

等。

平面测量及调整:

矩形平面：121点测量，各行及各列之间的间距可以不同，任变更

基准点，可实时调整随意选择的预置测点

图19-43矩形平面测量及调整

圆平面测量及调整：3圈，不大于64点测量，随意变更基准点，可

实时调整随意测点。

401.015

5©0.512

图19-44圆平面测量及调整

直线测量及调整：

包括两点为基准的直线、旋转中心为基准的直线、全孔、半圆孔及

隔板中心的测量及实时调整，可完成99个测点的测量及实时调整。测

量时，夹具在每个截面测向相距30度以上的三个测点测量即可，适合

孔径140mm-2000mm（140-220mm采纳特殊支架，），激光有效距离50m。

（全孔、半圆孔及隔板中心的测量及实时调整具体介绍见准直部分）

直线度的测量及调整：

图19-45两点为基准的直线测量及调整

图19-46旋转中心为基准的直线测量及调整

该对中仪的全部测量结果可以文件形式存储到显示器中，可以用标

配的打印机现场打印。也可以将显示器及计算机通过RS232通讯，将数

据传输至计算机，通过专用管理软件在计算机内管理数据，形成报告，

打印、输出。

对中仪配置如下

DU30显示器1件

TDM激光放射器/探测器1套

（辨别率0.001mm,20m,接收

器20X20mm）

TDS激光放射器/探测器1套

（辨别率0.001mm,20m,接收

TD-M/S器20X20mm)

磁座夹具组件2组

非转动轴夹具1

39带水平泡磁座1件

T220激光放射器R221双轴测量尺1件

探测器操作手册1份

*T110激光放射器（50m）1件

R221双轴探测器1件

(20mm*20mm,0.001mm)

激光放射器支架（小于孔径

T110激光放射器1组

1600mm）

探测器支架（小于孔径2000mm）1组

&140-220mm支架

T220旋转激光放射器1件

（50M,水平精度0.02mm/m垂直

精度0.02mm/m）

打印机1台

图19-46对中仪配置

激光对中仪操作

长距离进行对中测量时，精确对中之前经常须要初步对中。此时双

激光放射器结构是无以伦比的。起先时只须要通过视觉将两束激光分别

对准靶心。接下来将转子转动半周，测量两次激光射入点之间的距离。

测得数据的一半就是你须要调整的数值。不管机器对中偏差有多大，你

总可以快速完成初步对中过程，紧接着再精确对中。

Exigo/TMEAIPEx

一般定义

设备的定义

在整个对中过程中，我们将可以调整的设备称作移动端设备。而

固定不动作为标准的另一个设备称作“固定端设备二

二

图19-47固定端和可移动端设备

测量位置的定义

在整个对中过程中，我们利用从移动端设备后面看过来的一个类比

的时钟来定义测量位置。测量单元处于垂直位置时定义为12点钟，向左

转90°定义为9点钟，向右转90°定义为3点钟。

A仓

C

A固定端B移动端C移动端设备

图19-48类比的时钟

打算工作：

测量单元的安装

1）运用链条夹具将测量单元紧紧地固定于轴上，确定有M标记的测

量单元被装在移动端设备上，而有S标记的单元固定到固定端设备上。

图19-49夹具的安装

当轴径大于150毫米时须要运用延长链条。假如不能干脆将夹具固

定到轴上（比如空间问题），夹具可以固定到联轴器上。测量单元的高

度尽量一样。

2）运用电缆夹具削减对电缆接头的拉力（图19-50）。

3）把测量单元连接到显示单元。确保电缆上的标记及显示单元接口

上的标记一样（图51）。

开机输入机器尺寸

按ON/OFF按钮开启显示单元。你将马上