軸彎曲的測量.ppt

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1、軸彎曲的測量一、軸彎曲的種類軸的彎曲變形分為兩種:即臨時性彎曲變形和永久性彎曲變形。前者是軸受外力(機械力或溫差應力)彎曲時，其應力在該材料的彈性極限范圍內(nèi),當外力除掉后，彎曲變形隨之消失,這種變形為彈性變形；后者是軸受外力(機械力或溫差應力)彎曲時,所受應力超過該材料的屈服極限，存在殘余彎曲變形，這種變形稱為塑性變形。臨時性彎曲變形是任何軸都存在的,是設(shè)計時充分考慮了的，不會影響軸的使用。而永久性彎曲變形是影響軸的正常使用的,是不允許存在的。現(xiàn)在所討論的軸彎曲的測量就是指對永久性彎曲變形的而言的。二、軸彎曲產(chǎn)生的原因1、設(shè)備運輸或停放不當,由

2、于受有機械外力的作用而造成軸的永久性彎曲變形。2、由于材質(zhì)不佳或加工不良,使軸內(nèi)存有殘余應力,運行時此種應力消失導致軸的永久性彎曲變形。3、由于安裝、檢修質(zhì)量不好或運行方式不當,造成動靜部分在運轉(zhuǎn)中的強烈摩擦或轉(zhuǎn)子振動,均能使軸產(chǎn)生永久性彎曲變形。(1)運行中強烈振動導致軸彎曲。這多是安裝檢修中對輪找中心不良,轉(zhuǎn)子不平衡(或因葉輪磨損,更換部件等使轉(zhuǎn)子平衡破壞),軸承間隙過大、軸承座或地腳螺栓松動等所造成的。(2)運行中局部摩擦過熱使軸彎曲。這多是由于安裝檢修中動靜部分間隙留得過小所造成的,例如汽輪機端部軸封或隔板汽封局部發(fā)生家擦,摩擦部分金屬

3、受熱膨脹,因周圍溫度較低部分金屬的限制而承受壓應力所致。如圖a所示,其應力分布情況如圖b，當壓應力大于該溫度下金屬的屈服極限(屈服極限隨溫度升高而降低)時,則產(chǎn)生塑性變形,即受熱部分金屬受壓而縮短;完全冷卻后,軸就產(chǎn)生相反方向的永久性彎曲,摩擦傷痕處于軸的凹面?zhèn)?此時應力分布如圖(c)所示。根據(jù)相同原理可采用局部加熱直軸法把軸校直,即在軸彎曲處凸側(cè)局部加熱使其產(chǎn)生塑性變形,冷卻時則因附加應力而使軸伸直，應力分布如圖d所示。(3)汽輪機停機、啟動操作不當造成軸彎曲。停機后,汽缸內(nèi)上部溫度高于下部溫度,軸的下部比上部冷卻快,軸將向上彎曲,隨著冷卻時

4、間的延長,汽缸內(nèi)溫度逐漸趨于均勻,軸彎曲逐漸減少而接近自然伸直.即停機后的一段時間內(nèi),軸將產(chǎn)生臨時性彎曲,假如停機期間,蒸汽經(jīng)調(diào)速汽門、疏水門或其他連接處漏入汽缸,則軸的臨時性彎曲值也將會更大。啟動時暖機方法不當,如轉(zhuǎn)子處于靜止狀態(tài)下暖機,則由于汽缸上熱下冷,轉(zhuǎn)子將呈現(xiàn)熱彎曲,即將形成在大軸彎曲惜況下的啟動。停機后不太長時間內(nèi)主軸尚存在有較大熱彎曲值,此時的啟動也一樣。在轉(zhuǎn)于彎曲情況下啟動,動靜部分將發(fā)生摩擦,導致強裂振動,最終會使軸彎曲加劇,發(fā)展成永久性彎曲?，F(xiàn)代的汽輪機均有盤車裝置,為避免汽輪機主軸在停機后產(chǎn)生過大的臨時性彎曲,而影響在短時

5、間內(nèi)進行再次起動,在停機后或啟動前,要進行一段時間連續(xù)盤車使軸均勻冷卻或受熱。(4)運行中若出現(xiàn)水沖擊也會使軸彎曲蒸汽帶水進入汽缸,由于水速低于汽速,一般在汽輪機中會形成水塞,使葉片前后壓差增大,推力增加,嚴重時導致推力瓦燒損。另外汽缸進水后將導致汽缸不均勻冷卻和變形,造成汽機動靜部分摩擦,很容易使軸局部過熱產(chǎn)生永久性彎曲。(5)檢修時對軸進行補焊后,未經(jīng)過很好的熱處理,在運行過程中也會發(fā)生永久性彎曲變形。三、軸彎曲的測量測量軸彎曲時,應在室溫狀態(tài)下進行。大部分軸可在平板或平整的水泥地上、將兩端軸頸支撐在滾珠架或V形鐵上進行測量,而重型軸如汽輪

6、機轉(zhuǎn)子軸,一般在本體的軸承上進行。測量前應將軸向竄動限制在0.10mm以內(nèi)。測量步驟:1、測量軸頸的不圓度,其值應小于0.01mm。2、將軸分成若干測段,測點應選在無銹斑、無損傷的軸段上。3、將軸的端面八等分,帶聯(lián)軸器的軸，可按聯(lián)軸器的螺栓孔等分;沒有聯(lián)軸器的軸,可以鍵槽為起點等分，并作永久性記號。等分點作為測點,以后的一切測量記錄都應與這些記號一致。4、將百分表裝在測量位置上(最好在每個測段都裝一個百分表),測量桿要垂直軸線,其中心通過軸心。將表的大針調(diào)到"0"處,把小針調(diào)到量程中間,然后緩緩將軸轉(zhuǎn)動一圈,表針應回到始點。5、將軸按同一方向緩

7、慢地轉(zhuǎn)動,依次測出各點讀數(shù),并作好記錄。讀數(shù)誤差應小于0.005mm。6、根據(jù)記錄,算出各斷面的彎曲值.取同斷面內(nèi)相對兩點的差值的一半,繪制向位圖。7、將同一軸向斷面的彎曲值,列入直角座標系?？v座標表示彎曲值,橫座標表示軸全長和各測量斷面間的距離。根據(jù)向位圖的彎曲值可連成兩條直線,兩直線的交點為近似最大彎曲點,然后在該點兩邊多測幾點,將測得各點連成平滑曲線與兩直線相切,構(gòu)成一條軸的彎曲曲線。如果軸是單方向彎曲的(一個彎),那么自兩個支點與各點的連線應是兩條相交的直線。若不是兩條相交的直線,則有兩個可能:在測量上有差錯或軸有幾個彎。經(jīng)復測證實測量

8、無誤時,則應重新測繪其它斷面的彎曲圖,求出該軸有幾個彎、彎曲方向及彎曲值。