一级建造师《机电工程》教材知识点：1H413014机械设备安装的精度控制要求

更新时间：2017-04-16 07:10:01 来源：环球网校

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　　1H413010机械设备安装技术

　　1H413014机械设备安装的精度控制要求

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　　机械设备安装的任务就是经过装配、就位、找正、固定，使其安装精度达到设计、规范和标准的要求。本条知识点是：机械设备安装精度;影响设备安装精度的因素;安装精度的控制方法。

　　一、机械设备安装精度

　　机械设备安装工程是将一系列设备组合成一套装置或一条生产线，从而构成一个技术装备系统，并最终形成生产能力。设备安装精度是指安装过程中为保证整套装置正确联动所需的各独立设备之间的位置精度;单台设备通过合理的安装工艺和调整方法能够重现的制造精度;整台(套)设备在使用中的运行精度等三个方面的精度。

　　二、影响设备安装精度的因素

　　(一)设备基础因素

　　设备基础对安装精度的影响主要是强度不够、沉降不均匀和抗振性能不足。设备安装调整检验合格后，基础若强度不够，或继续沉降，安装偏差会发生变化，影响设备安装精度。因此，设备安装应在基础强度符合设计要求后进行，找正调平应在沉降观测确定基础稳定后进行，或在基础稳定后作最终调整。设备运行后可能会产生较大的动载荷或冲击载荷，若设备基础抗振性能不足，也会影响设备安装精度。

　　(二)垫铁和一、二次灌浆因素

　　设备支承在垫铁和二次灌浆层上。当垫铁不平稳、接触不好，一次、二次灌浆不密实、强度不够时，会影响设备安装精度。因此，垫铁应平齐、无毛刺，垫铁与基础、垫铁之间、垫铁与设备之间接触应良好，每组垫铁不超过5块，垫铁要压紧，垫铁间点焊定位，一次、二次灌浆应振捣密实，强度应符合设计或有关规范规定。

　　(三)地脚螺栓因素

　　地脚螺栓安装的垂直度和紧固力影响设备安装精度，地脚螺栓安装若不垂直，螺母(垫圈)与设备的接触会偏斜，局部还可能产生间隙，受力不均，会影响设备固定，螺栓紧固力不够，同样影响设备固定。设备若固定不牢，在运行中会产生振动和位移。因此，地脚螺栓应安装垂直，防止在浇灌混凝土时产生偏移。地脚螺栓应按要求紧固，设计有紧固力要求的应使用定扭矩扳手或液压螺栓拉伸器紧固，保证预紧值。

　　(四)设备制造及装配因素

　　1.设备制造对安装精度的影响主要是加工精度。设备制造质量达不到设计要求，对安装精度产生最直接影响，且多数问题无法现场处理，因此设备出厂前的质量检验至关重要。

　　2.解体设备的装配精度将直接影响设备的运行质量，包括各运动部件之间的相对运动精度，配合面之间的配合精度和接触质量。现场组装大型设备各运动部件之间的相对运动精度包括直线运动精度、圆周运动精度、传动精度等，如大型滚齿机安装时若传动链末端的涡轮副因安装精度超差，产生运行误差，将会影响加工齿轮的加工精度。配合精度是指配合表面之间达到规定的配合间隙或过盈的接近程度，它直接影响配合的性质。接触质量是指配合表面之间的接触面积的大小和分布情况，它主要影响相配零件之间接触变形的大小，从而影响配合性质的稳定性和寿命，如齿轮啮合。

　　3.设备基准件的安装精度包括标高差、水平度、铅垂度、直线度、平行度等，将直接影响设备各部件间的相互位置精度和相对运动精度。如龙门刨床的床身导轨的直线度和导轨之间的平行度将影响工作台的直线运动精度。

　　(五)测量因素

　　测量过程包括测量对象、计量单位、测量方法和测量精度四个要素。测量误差对设备安装精度的影响主要是测量仪器的检测精度、检测基准的加工精度、安装基准的实际偏差、检测方法的合理性和检测人员的技能水平。

　　1.主要形状误差、位置误差的检测方法及其误差评定

　　(1)主要形状误差：是指被测实际要素对其理想要素的变动量。主要形状误差有直线度、平面度、圆度、圆柱度等。

　　(2)位置误差：关联实际要素的位置对基准的变动全量称为位置误差。主要位置误差有平行度、垂直度、倾斜度、圆轴度、对称度等。

　　(3)检测方法及其误差评定：在确定检测方法时，关键是如何将理想要素体现出来。采用不同的测量方法比较的结果，经一定数据处理后，可得到其误差。

　　2.设备检测基准的选择，直接关系到整台设备安装找正找平的质量，应选择在正确的部位，通常在加工面或轴线上检测(如设备底座、机身、壳体、机座、床身、台板、基础板、机械轴等加工面)，当设备有多个加工面和轴线时，应选择在主要工作面或主要工作轴线上。检测应减少中间环节，避免积累偏差。检测应注意环境的影响，例如日照温度、风力等因素的影响。

　　3.选用的测量仪器和检测工具的精度必须与被测量装置的精度要求相适应，否则达不到质量要求。

　　4.测量人员操作误差，如测量时的主观性或视差，以及技能水平不够、压力过大等，将直接影响安装精度。

　　(六)应力因素

　　当设备不受任何外力的作用时，在材料内部存在的应力成为内应力。设备在制造或安装

　　过程中都会产生内应力，所产生的内应力将使设备产生变形而影响设备的安装精度。内应力因素影响安装精度，要消除和限制。

　　(七)环境因素

　　如温度的变化对设备基础和设备本身的影响很大(包括基础、设备和测量装置)，尤其是大型、精密设备的安装如精密机床、高精度的大型连轧机组。设备安装时应避免设备基础、设备因温度变形而影响安装精度。

　　1.设备基础温度变形。例如大型设备(如机床)的基础尺寸长、大、深，当气温变化时，由于基础上下温度变化不一致，上面温度变化大、下面温度变化小，这样就使设备基础产生了两种情况的变形。当气温升高时，由于上部温度比下部温度高，设备基础中间上拱;当气温下降时，由于上部温度比下部温度低，设备基础中间下陷。

　　2.设备温度变形。设备在运行时，由于工作状态的特点可能产生大量的热量，各零部件受热而产生热变形，影响其安装精度。如汽轮机转子几个支承因受热条件不同，零部件将产生不同的温度场，产生不同的热变形，因此导致转子中心位置的改变。

　　3.恶劣环境场所，主要是生产与安装工程同时进行，严重影响作业人员视线、听力、注意力等，可能造成的安装质量偏差。

　　(八)操作因素

　　从事安装工作的人员应具有相应的操作技能，按正确的工艺进行装配和安装。操作者产生操作误差是不可避免的，问题的关键是将操作误差控制在允许的范围内，主要取决于操作者的技术水平和责任心。

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　　三、安装精度的控制方法

　　提高安装精度的方法应从人、机、料、法、环等方面着手。尤其要强调人的作用，应选派具有相应技术水平和责任心的人员去从事相应的安装工作，再加上有适当、先进的施工工艺，配备完好适当的施工机械和安装精度要求相适应的测量器具，在适宜的环境下操作，才能提高安装质量，保证安装精度。

　　1.尽量排除和避免影响安装精度的诸因素。

　　2.根据设备的设计精度、结构特点，选择适当、合理的装配和调整方法。采用可补偿件的位置或选择装入一个或一组合适的固定补偿件的办法调整，抵消过大的安装累计误差。

　　3.选择合理的检测方法，包括测量器具和测量方法，其精度等级应与被检测设备的精度要求相适应。

　　4.必要时选用修配法，对补偿件进行补充加工，抵消过大的安装累计误差。这种方法是在调整法解决不了时才使用。

　　5.设备安装允许有一定的偏差，需合理确定偏差及其方向。有些偏差有方向性，在设备技术文件中一般会有规定，当设备技术文件中无规定时，可按下列原则进行：

　　(1)有利于抵消设备附属件安装后重量的影响;

　　(2)有利于抵消设备运转时产生的作用力的影响;

　　(3)有利于抵消零部件磨损的影响;

　　(4)有利于抵消摩擦面间油膜的影响。

　　设备精度偏差方向的确定是一项复杂的、技术性极强的工作，对于一种偏差方向，往往要考虑多种因素，应以主要因素来确定安装精度的偏差方向。

　　四、设备安装偏差方向的控制

　　1.补偿温度变化所引起的偏差

　　机械设备安装通常是在同一环境温度下进行的，许多设备在生产运行时则处在不同温度的条件下。例如：汽轮机、干燥机在运行中输送介质或物料因素，温度比与之连接的发电机、鼓风机、电动机高，在对这类机组的联轴器装配定心时，应考虑温差的影响，控制安装偏差的方向。调整两轴心径向位移时，运行中温度高的一端(汽轮机、干燥机)应低于温度低的一端(发电机、鼓风机、电动机)，调整两轴线倾斜时，上部间隙小于下部间隙，调整两端面间隙时选择较大值，使运行中温度变化引起的偏差得到补偿。

　　2.补偿受力所引起的偏差

　　机械设备安装通常仅在自重状态下进行，设备投入运行承载后，安装精度的偏差有的会发生变化。例如：带悬臂转动机构的设备，受力后向下和向前倾斜，安装时就应控制悬臂轴水平度的偏差方向和轴线与机组中心线垂直度的方向，使其能补偿受力引起的偏差变化。

　　3.补偿使用过程中磨损所引起的偏差

　　装配中的许多配合间隙是可以在一个允许的范围内选择的，例如，齿轮的啮合间隙，可调轴承的间隙，轴封等密封装置的间隙，滑道与导轮的间隙、导向键与槽的间隙等。设备运行时，这些间隙都会因磨损而增大，引起设备在运行中振动或冲击，安装时间隙选择调整适当，能补偿磨损带来的不良后果。

　　4.设备安装精度偏差的相互补偿

　　连续生产机组是由许多单体设备组成的，在安装中将各个单体设备安装的允许偏差从整个机组考虑，控制其偏差方向，合理排列和分布，不产生偏差积累，而是相互补偿的效果，对机组的运行是很有益的。例如：控制相邻辊道轴线与机组中心线垂直度偏差的方向相反，控制相邻设备水平度偏差的方向相反，就可以减少产品在机组运行中的跑偏。