《设备安装工艺学》培训课程实验书.docx
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《设备安装工艺学》培训课程实验书
封面
作者:
PanHongliang
仅供个人学习
设备安装工艺学实验指导书
孙有亮编写
河北建筑工程学院机械系
实验一地脚螺栓校正实验
一、实验目的:
1.了解设备安装中地脚螺栓偏差的种类;
2.掌握和地脚螺栓校正的操作技能。
二、实验装置:
地脚螺栓校正实验台、电焊机、气焊及气割设备、M12板牙及板牙架、钢板尺、游标卡尺、凿子、1.5kg手锤等。
三、内容及原理:
1.地脚螺栓中心距偏差的排除
(1)当地脚螺栓中心线偏差在10mm以内时,可用氧乙炔焰将螺栓根部拷红,再用手锤敲打(敲打螺纹部位时,要戴上螺母)或用千斤顶矫正。
图1中心线偏差的排除
(a)单地脚螺栓矫正;(b)双地脚螺栓矫正
(2)当中心距偏差在10~30mm范围内时,可用凿子去除螺栓周围的混凝上,其深度为螺栓直径的8~15倍。
然后用氧乙炔火焰加热拷红(约850℃,螺栓呈现淡樱红色),用锤或千斤顶矫正,并在弯曲后的螺杆处加焊钢板加固,如图1-a所示。
(3)当两地脚螺栓中心距偏大或偏小时,且中心距又不大时,可用如图1-b所示方法处理。
对于直径较大(>30mm)的地脚螺栓,当发生较大偏差时,若用烤红煨弯的方法有困难,可按图2所示方法进行处理,即将螺栓切断,用一块厚度等于偏差值的钢板焊在螺柱中间,两侧再焊上两块加固钢板。
加固钢板长度不应小于螺栓直径的3~4倍。
2.地脚螺栓标高偏差的排除
(1)若地脚螺栓过高,可割去一部分,再套上丝扣,不允许用增加垫圈数量和厚度的办法来处理。
套丝时,要注意防止油类滴到混凝土基础上。
图2大直径地脚螺栓偏差处理方法图3地脚螺栓拉长
(2)若地脚螺栓高度不够而偏差又不大(≤15mm),可用氧乙炔焰将地脚
图4地脚螺栓的接长
螺栓拷红,在螺杆上套上一段钢管,垫上垫圈,戴上螺母并拧紧,借拧紧螺母的力量将螺杆拷红部分拉长,此时注意拷红的螺杆部分应尽量长些,拉长部分必须焊上2~3块钢板加固,如图3所示。
图5地脚螺栓松动的
处理方法
图1-15地脚螺栓松动的处理方法
(3)如果地脚螺栓低的数值超过15mm,不能用加热拉长,可在螺栓周围开一个深坑,在距底面100mm处将螺杆割断,另焊上一根新加工的螺杆,并用钢板或圆钢加固,加固长度应为螺栓直径的4~5倍,如图4所示。
3.地脚螺栓“活拔”的排除
“活拔”是指拧紧地脚螺栓时用力过大,将地脚螺栓从基础中拔出来。
这种现象会使设备安装精度受到影响。
要想排除这种现象,须将螺栓腰部混凝土凿去,在螺杆上焊两条交叉的钢筋如图5所示,然后补灌混凝土。
待混凝土硬化后再拧紧地脚螺栓。
四、实验步骤:
1.测量地脚螺栓的直径及地脚螺栓的偏差,确定地脚螺栓偏差的种类;
2.确定地脚螺栓偏差的排除方法;
3.排除地脚螺栓偏差的实施;
4.恢复混凝土基础。
五、写实验报告:
六、思考题:
1.设备的地脚螺栓有几种型式?
怎样进行安装?
2.地脚螺栓常出现哪些偏差,对它们应怎样进行处理?
3.排除地脚螺栓偏差的步骤是什么?
双表测量法(又称一点测量法):
用两块百分表分别测量联轴器外圆和端面同一方向上的偏差值,故又称一点测量法,即在测量某个方位上的径向读数的同时,测量出同一方位上的轴向读数.具体做法是:
先用角尺对吊装就位准备调整的机器上的联轴器做初步测量与调整。
然后在作基准的主机侧半联轴器上装上专用夹具及百分表,使百分表的触头指向原动机侧半联轴器的外圆及端面。
测量时,先测0°方位的径向读数a1及轴向读数s1。
为了分析计算方便,常把a1和s1调整为零,然后两半联轴器同时转动,每转90°读一次表中数值,并把读数值填到记录图中。
圆外记录径向读数a1,a2,a3,a4,圆内记录轴向读数s1,s2,s3,s4,当百分表转回到零位时,必须与原零位读数一致,否则需找出原因并排除之。
常见的原因是轴窜动或地脚螺栓松动,测量的读数必须符合下列条件才属正确,即
a1+a3=a2+a4;s1+s3=s2+s4
通过对测量数值的分析计算,确定两轴在空间的相对位置,然后按计算结果进行调整。
这种方法应用比较广泛,可满足一般机器的安装精度要求。
主要缺点是对有轴向窜动的联轴器,在盘车时其端面的轴向度数会产生误差。
因此,这种测量方法适用于由滚动轴承支撑的转轴,轴向窜动比较小的中,小型机器。
一般用2表,3表是防止轴向串动的。
1个表测量太繁琐,不介绍了。
0h5C;v,c'B#D"a0i2表法:
一个测外圆,一个测平面,记录0度,90度,180度,270度数据,通过上表数据减去下表数据,左表数据减去右表数据,可以得到端面的上下偏差,端面左右偏差,径向上下偏差,径向左右偏差。
$|4]5Y2H+u4|利用测点到电机前脚距离及后脚距离和联轴器直径计算
#E!
m'g8].C+o2s前脚调整的尺寸=上下偏差*前脚距离/联轴器直径
(s)P,P+V+T.o-X9L6A后脚调整的尺寸=上下偏差*后脚距离/联轴器直径
.k D$a:
H'c2h#G左右就看着表调整吧。
联轴器找正的方法很多,常用的有直尺塞规法、双表法、三表法、单表法、激光对中仪等方法。
直尺塞规法一般用于转速较低、精度要求不高的机器。
双表法一般适用于采用滚动轴承、轴向窜动较小的中小型机器。
三表法精度很高,适用于需要精确对中的精密机器和高速机器。
如汽轮机、离心式压缩机等,但此法操作、计算均比较复杂。
单表法对中精度高,不但能用于轮毂直径小而轴端距比较大的机器轴找正,而且又能适用于多轴的大型机组(如高转速、大功率的离心压缩机组)的轴找正。
用这种方法进行轴找正还可以消除轴向窜动对找正精度的影响。
操作方便,计算调整量简单,是一种比较好的轴找正方法。
实验二联轴器找正实验
一、实验目的:
1.了解联轴器的种类及结构特点;
2.掌握联轴器的同轴度检测方法和联轴器找正的操作技能。
二、实验装置:
联轴器找正实验台
三、内容及原理:
1.联轴器的种类和结构
(1)联轴器的种类
联轴器又称联轴节、靠背轮、双轮等。
联轴器主要用于两轴联接,达到同轴并传递扭矩。
常用的有:
凸缘联轴器、十字滑块联轴器、挠性爪型联轴器、蛇形弹簧联轴器、齿轮联轴器、弹性圆柱销联轴器及尼龙柱销联轴器。
(2)联轴器的结构见教材60页。
2.联轴器同轴度的检测方法和联轴器的找正
两个串列着的转子或轴系找正对中,其中心必然相对,端面必须平等,这是用联轴器找正对中的基础,而且不论轴是否存在挠度,上述事实仍然成立。
通过联轴器找正对中轴系时,联轴器与轴应有足够的同轴度和垂直度。
因此在找正对中之前和联轴器装配后,要对联轴器对轴的径向和端面跳动进行检查,若偏差过大则要修复或在测量中加以修正。
对于要求不高的轴系,可直接用直尺(或平尺)在联轴器外缘四周(上、下、前、后)靠紧测量(必要时可用塞尺辅助测量),调整联轴器对中。
工程中常采用找正架找正对中,测量间隙可用塞尺,多数用百分表。
用百分表找正对中联轴器,又有轴向径向联合测量法和径向反转测量法两大类。
这里只介绍轴向径向联合测量法
轴向径向联合测量法可分为一点法(又称两表法)和两点法(又称三表法)。
一点法的找正架简单,其缺点是轴向窜动影响测量精度;
两表法测量同轴度如图1a)所示,数据记录如图1b)所示。
按下列求出测量数据:
两轴在空间位置,可通过所测得的径向跳动和端面跳动量的差值确定。
在水平面内:
(正则向左、负则向右调)
;
在垂直面内:
(正则向上、负则向下调)
;
根据、、、四个量或正、负或零来判断两轴在水平面和垂直面的相对位置,也可以用下式计算(图2):
◆在水平面内
轴承1的调整量m1x:
轴承2的调整量m2x:
◆在垂直面内
轴承1的调整量m1y:
轴承2的调整量m2y:
调整方向的确定:
★在水平面内,若m1x和m2x为正值时,应使被调轴承左移;若负值时,应使被调轴承前右移;若零时,轴承不左移也不右移,轴既正又对中。
★在垂直面内,若m1y和m2y为正值时,应使被调轴承上移;若负值时,应使被调轴承下移;若零时,轴承不上移也不下移,轴既正又对中。
四、实验步骤:
1.了解联轴器的种类及结构特点;
2.掌握联轴器的同轴度检测方法和联轴器找正的操作步骤;
3.安装联轴器实验台仪表;
4.实测联轴器同轴度数据;
5.分析计算;
6.调整.
五、写实验报告:
六、思考题:
1.联轴器的种类及结构特点?
2.联轴器的同轴度检测方法?
3.联轴器找正的操作步骤?
实验三压力容器承压实验
一、实验目的:
1.了解压力容器承压实验的方法;
2.掌握压力容器水压实验的操作技能。
二、实验装置:
压力容器水压实验装置
三、内容及原理:
1.强度检验的范围、目的及方法
凡承压设备(如受压容器和真空设备等),在设备制造完毕后,必须按规定进行压力试验或渗漏试验。
在现场制造或组装的设备,在制造和组装完毕后,也必须按规定进行压力试验或渗漏试验,以检查制造或组装质量。
制造厂制成并经过试验合格后运抵现场的设备,有时为了检验在运输或装卸过程中有无损坏,在安装前也需要进行试压。
试压的目的是检查设备的强度(称强度检验),并检查各部分特别是接头、焊缝等处是否有渗漏(称密封性或严密性试验),以保证设备安全生产和正常运行。
强度检验的方法有水压试验和气压试验,这里只介绍水压试验。
2.水压试验
水压试验是设备试压最普遍、最重要的方法,在设备内先灌满水并堵塞好容器上的孔和眼,再用水泵继续向容器内注水使水造成一定的压力,从而检查容器的强度和泄漏。
四、实验步骤:
1.水压试验的装置如图2所示。
被试验的设备13上设有进水口7和出气孔8(必须放在设备最高处,好放气),以及压力表9(这些管尽量采用设备上的工艺管)。
试验开始,先打开阀门5、6、7和出气阀门8,待水槽12和被试设备13充满水后,关闭阀门5、6、8,然后打开阀门4,开动试压泵1,对设备进行打压。
水泵出口压力可由压力表2读出,设备里面的压力可由压力表9读出。
在加压的过程中,如压力表9上的读数平稳地升高,说明情况正常。
如压力表的指针有跳动,表示设备里有空气,应继续排净。
如压力表的指针不转动,甚至反转,表明阀门泄漏,必须停止加压,应修好后重新加压。
图2-55水压试验的装置示意图
1-试压泵;2、9-压力表;3、4、5、6-阀门;
7-进水阀门;8-出气阀门;10-排水阀门;
11-进水管;12-水槽;13-被试设备
加压时,压力应缓慢均匀上升,一般每分钟不应超过0.15MPa,特别是快到试验压力时更应注意。
当压力升0.36~0.4MPa时,应进行一次检查,必要时可拧紧设备上人孔、手孔、法兰和盲板等螺栓(要先泄压后拧紧螺栓)。
如发现设备有大量漏水,应立即泄压并进行修理;如漏水不多,为能更彻底的露出全部缺陷,可继续缓慢加压(同时注意漏水是否增大)。
当加压达到试验压力时,试压泵便可停止,关闭阀门4。
强度试验是一种超压试验,试验压力要为工作压力的1.5倍左右。
一般规定,设备不得长时间经受超压,以5分钟为度(此时不作详细检查),然后应稍开阀门4和3,使压力试验合格。
检查时,一般用0.5~1.5kg的圆头手锤,沿设备上各种焊缝两侧(离接缝处约150mm的地方)轻轻敲打。
如无泄漏,无变形,同时压力表9上的压力值也维持不降,表示水压试验合格。
当水压试验用水温度低于环境气温露点温度时,设备外壁上可能出现水珠,是空气中的水汽凝结,不是泄漏。
区别水汽凝结和渗漏的方法,一是把水珠擦掉,看它是否又很快冒出来;二是观察压力表是否下降;三是测量设备壁温是否高于露点(“是”即为泄漏)。
试压完毕,应打开排水阀门10(必须放在设备最低处),把水放净。
放水时,同时开启出气阀门8,以免造成负压。
设备和管道在承受压力,特别是超压情况下是有危险性的,如有某一处经受不住试验压力,就会被射穿,击伤人和物,因此必须严格注意安全。
寒冷天做水压试验时(水压试验环境温度不低于5℃),应考虑防冻问题,试压完毕后必须将水排净,以防损坏设备。
2.试验温度和试验压力
(1)试验温度
试验温度是指作试验时的温度。
强度试验一般在常温下进行。
即使在高温下运行的设备强度试验也是在常温下进行的,但试压时,必须注意金属低温的脆性问题。
当温度降低到一临界值时,金属材料的塑性显著降低,这个温度成金属脆性转变温度。
脆性转变温度与材料的成分、制造、热处理方法和应力状态有关。
当温度低于脆性转变温度时,塑性材料会在微小变形甚至无变形的情况下发生脆性断裂。
脆性断裂的传播速度极快,微小脆性断裂极易扩大而造成设备的整体破坏,且事前无征兆,故危害性极大。
因此,在转变温度以上运行的设备,作试验时的温度应在转变温度以上。
一般作水压试验较转变温度高5℃,气压试验高15℃。
在现场制造的低合金钢容器应注意这一情况,焊后又未经热处理,更应考虑遵守。
当用高压储气瓶供应试验气体时,气体从高压降至低压,膨胀时要吸收热量,造成温度降低,应保证试验温度不降到15℃以下。
(2)试验压力
一般设备强度试验压力由设计图纸给定。
五、写实验报告:
六、思考题:
1.强度检验的目的是什么?
强度检验的方法有哪几种?
2.水压试验的操作步骤是什么?
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