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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

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来源:一级建造师 编辑:ccc 发布时间:2020-02-15

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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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