蘆武　朱巍　劉濤

（南車戚墅堰機車有限公司，江蘇常州（zhōu）　213011）

　　摘　要：隨著中國鐵路機車製造行業的發展，越來越多的機車（chē）出口到世界各地，而海（hǎi）外各（gè）國（guó）的不（bú）同招標規範使（shǐ）中速（sù）柴油機（jī）已經不能滿（mǎn）足所有的要求。現在，越來越（yuè）多的各種高速柴油機運用於低軸重的（de）機車上，其體（tǐ）積小、重量輕特點得到了充分的發揮。但某些高速柴油機（jī）因其機體強度不足以承受主發電機所帶來的彎矩，所以需要選配雙軸承主發電機，而（ér）選用雙軸承主發電機時，其與柴油機軸係對中是整個柴油發電機組聯接的（de）關鍵，決定整個柴油發電機組的可靠性。
　　關鍵詞（cí）：高速柴油機（jī）；雙軸承主發（fā）電機；對中
　　1　引言
　　在柴油發電機（jī）組設計（jì）中，良好的柴（chái）油機（jī）與主發電機軸係對中，能的保證其工作的可靠性；下麵（miàn）將從影響對中因（yīn）素分析（xī）某雙軸承主發電（diàn）機與柴油機對中。
　　2　影響主發電機對中性的因素
　　2.1軸承間隙
　　主發電（diàn）機轉子軸和柴（chái）油機曲軸（zhóu）分別繞各自的軸承中心（xīn）線（xiàn）轉（zhuǎn）動，但是，當發電機組運（yùn）行時，它們的中心線應該是（shì）重合的。對中工作是在靜止狀態下進行的，這時曲軸（zhóu）落座在其軸瓦的底部。工作時（shí），曲軸並不是處在這個位置上。爆發壓力、離心力以及柴油機機油壓力都（dōu）會（huì）將曲軸（zhóu）提（tí）起使飛輪繞著它的實際中心（xīn）轉（zhuǎn）動。而（ér）主（zhǔ）發電機使用球軸承（chéng）或滾子軸承，它們在靜（jìng）態和工作狀態下（xià）不會改變其旋轉軸線。在冷機狀態進行安裝（zhuāng）對中時，柴（chái）油（yóu）機的曲軸中心（xīn）線要比主發電機軸中心線稍低。
　　2.2飛輪下垂
　　柴油機在靜止時，飛輪和聯軸器的重量會使曲軸彎曲。這個（gè）影響必須在對中時得到（dào）補償，因為在（zài）對中過程中，它會導致導向孔或飛輪旋轉外徑比曲軸（zhóu）軸承的實際中心線低。
　　2.3反扭矩
　　柴（chái）油機在相對軸旋轉方向的反向扭轉趨勢和被驅動設備在軸的旋轉方向（xiàng）的旋轉（zhuǎn）趨勢就是（shì）反扭（niǔ）矩（jǔ）。它將自然地（dì）隨著負（fù）荷而增加，以及（jí）引起振動。這種振動在怠速時感覺不到（dào），但在帶負荷時可（kě）感覺到（dào）。這（zhè）通常是由於在反（fǎn）扭矩作用下，底座強度不足而產生過大的底座撓度（dù），從而改變中心線對中而造成的。
　　2.4熱膨脹
　　當柴油機和（hé）主（zhǔ）發電機達到工作溫度時，熱擴張或（huò）熱膨脹（zhàng）也就隨著發（fā）生。它同時向垂直和（hé）水平兩個方向膨脹。垂直方向的膨脹在部件安裝腳和它們各自的旋轉中心線之間產生（shēng）。這種膨脹（zhàng）的大小決定於所用的材料、出現的溫升以及從旋轉中心至安裝腳的垂直距離。
　　曲軸水平方向的熱膨脹從柴油機的止推軸承向另一端延長。當被驅（qū）動（dòng）設備（bèi）連接到柴油機的這一端時，就要考慮這種熱膨脹。如果被驅動設備用螺栓固定到柴油機機體時，這種膨脹作用是輕微的，因為機（jī）體和曲軸差不（bú）多以相等的膨脹率（lǜ）膨脹（zhàng）。
　　水平補償可采用一個允許柴油機與主發電機之間作充分相對運動的彈性聯（lián）軸節。安裝設備時（shí），應考慮使水平方向熱膨脹進（jìn）入彈性聯軸節（jiē）的工作區，而不是遠離彈性聯軸節工作區。否則，會導致曲軸止推軸承負荷過（guò）大。如果要保證柴油機熱（rè）機狀態（tài）時曲軸仍具有端麵間隙，則需在冷態時（shí）就應該留有足夠的（de）間隙。
　　遠距離安裝的（de）主發電機的輸入軸位置通常都比柴（chái）油機（jī）曲軸高。這樣就可以（yǐ）補償垂直（zhí）方向（xiàng）的（de）熱膨脹，飛輪下垂以及主軸承（chéng）油膜對（duì）曲軸（zhóu）的提升作用（yòng）。這些因素使曲（qǔ）軸和（hé）主發電機輸入軸的相對位置在靜止（zhǐ）狀態和運行（háng）狀態之間發生變化。
　　測量時（shí）柴油機與主（zhǔ）發電機兩部分Z好一同旋轉。這樣可以消除千分表上因部件圓度不同造（zào）成的誤差。由於彈性聯軸器會造成錯誤的讀數，因此在對中時主發電機（jī）要從柴油機上斷開。檢查對中時必須每90度一個間隔進行（háng）測量讀數。
　　2.5電機法蘭加（jiā）工精確
　　加工精確低的法蘭會造成明顯的不對（duì）中性，也不可能實現準確的對中。
　　2.6調整墊片
　　所有設備下的墊片的厚度Z好是可選配的，防止（zhǐ）在以後的調整中需要減少墊（diàn）片時沒（méi）有合適的墊片可用。墊片（piàn）組應由防鏽材料製成，並應小（xiǎo）心裝卸。
　　2.7千分表
　　千分表可以測量到非常小的距離變化。進行軸的（de）對中時，需要測（cè）量由於偏移而產生的微小距離（lí）的（de）變化。千分表的安裝必須牢（láo）靠，這樣才能準確測出對中值。千分表計數可以使用以下圖來快速檢查。

　　快速檢查（chá）法需讀數B+D應（yīng）等於C。當（dāng）檢查對軸係中性時，將柴（chái）油機（jī）和主發電機（jī）軸一起旋轉，這（zhè）種方法得到的測量值是（shì）有效的（de）。
　　在做（zuò）任（rèn）何測量或校正之前，所有的被測表麵及配合表麵必須完全幹淨，無潤滑脂、油漆、氧化物或鏽蝕和髒物，所有這些均可能（néng）造成測（cè）量不準確。
　　3　不正確（què）的對中情（qíng）況（kuàng）
　　不正確的軸係對中包括麵不對中和軸不對中，為消除以上不良對中，需要在組裝時很精確（què）的（de）測量各（gè）連接件的端麵跳動及徑向跳動。端麵跳動是指輪緣端麵偏離軸中心線垂直（zhí）線的距離；徑向跳（tiào）動是指驅動輪的中心平行偏離軸中心線的距離。不正確的對中會造（zào）成圖1和圖2所示的（de）情況。

　　4　該柴油發（fā）電機組的對中情況

　　在該柴油發電機組（zǔ）設計時，綜（zōng）合考慮影響軸係對（duì）中的因素，並針對影響因素製訂解（jiě）決方案。
　　在柴油發電機組組裝測量時，將柴油機曲（qǔ）軸徑向間隙量計算在內，消除因冷機（jī）狀態下對中引起的軸（zhóu）向對中影響因素。並在組裝各連接件時（shí），每次分別測量各（gè）件的徑（jìng）向跳動和端麵跳，保證其在（zài）要（yào）求的範圍內。為了消除柴油機（jī）運行時所產生的反（fǎn）扭（niǔ）矩，專門為該柴油發電機組設計了有（yǒu）較好剛度（dù）的（de）公用底架，並運用力學知識（shí）及經驗（yàn）數據分析並計算共用底（dǐ）架上的載荷（hé）分布情況及（jí）底（dǐ）架在正（zhèng）常運用中的變形趨勢，選定合適底架截麵形式，從而很好（hǎo）的消除了反扭矩對公用（yòng）底架產生變（biàn）形影響，保證了良好柴油發電機組（zǔ）的軸係對中（zhōng）。
　　高精度機加工電機法蘭，並經對（duì）主發電機軸與電機法蘭軸（zhóu）錐配合計算，保證柴油機扭矩的傳遞可靠；並在組裝過程（chéng）中焊接用於微調的工藝裝備，用於組裝對中時（shí）的微量調節。在組裝（zhuāng）測量前，經過正規檢（jiǎn）測中心對千（qiān）分表進行校核，消除因測量（liàng）器具本身的不準確而引起的誤差。為了進一步驗（yàn）證（zhèng）對中情況，在（zài）柴油機與（yǔ）主發電機組裝完成後，對柴油機軸向竄動進行複測。
　　5　結論
　　不正確的對（duì）中將會造成過大的（de）振動，從而（ér）縮短柴油機（jī）和主發電機的軸承以及聯接件的使用壽命（mìng），而且經常（cháng）需要重新對中，情況嚴（yán）重（chóng）時，會造成（chéng）曲軸斷裂等情況，故好的柴油發電機組軸係對中在高速柴（chái）油機與雙軸承（chéng）主發電（diàn）機聯接設計時非重要。
　　該柴油（yóu）發（fā）電機組運行至今，運行情況良好，從未發生過因軸係對中引起的故（gù）障，故該柴油發電機組對中聯接設計可靠。
　　參考文獻
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　　[3]南車戚墅堰機車有限公司.機車運用日報.截止2014年2月.

來源：《卷宗》2014年第3期