1.引言

电铲提升电机作为提升系统的主要动力装置，与提升减速机构的输入轴通过刚性鼓性齿联轴器联接，安装时必须对电机轴进行对中调整，调整的具体内容包括三个方面，分别为端面间距、轴向位移、径向位移，合理准确地调整提升电机可减少电机振动，避免地脚螺栓松动，避免轴承发热^[1]，防止联轴器打齿，有助于延长电机和联轴器的使用寿命，是维修工作当中的一个重要环节。同样，电铲的行走机构也是类似的机械传动设计，只有保证了电机轴与减速箱的输入轴的对中才能保证行走系统的安全可靠运行。

适当的对中是指当电铲设备承受载荷并且处于正常的运行温度时，每个轴的中心线为共线。这通常被称为轴与轴的对中。如果设备的轴不共线，机器在运行中会出现不对中，所有的对中其实目标就是让机器所有轴的中心在一条直线上。

什么是轴不对中？电铲提升电机需要在水平和垂直面上对中。 不对中可能是由于平行或角度不对，而实际上是由两者共同造成。

图1 电机对中正确与否示意图

如图1所示，提升电机轴对中正确和错误的示意图，其中A、平行不对中(或错位)；B、角度不对中；C、正确的水平与垂直对中 

轴不对中可能对所有设备备件带来严重的后果，包括：1、增大摩擦和由此带来的能耗；2、轴承和密封损坏；3、轴和联轴器损坏；4、润滑泄漏；5、联轴器和底座螺杆的损坏；6、增大振动和噪音；

2.电机对中调整一般方法

图2 电机对中的方式对比

A 直尺法  B 千分表法  C 激光对中法

A. 直尺法： 精度=差，速度=好，易用性=好
B. 千分表： 精度=好，速度=差，易用性=差
C. 激光轴对中： 精度=好，速度=好，易用性=好 

总而言之，与千分表相比，激光对中系统明显更快速和易于使用。 同时，它们的精确度更高且无需特殊的技能便可获得几乎每一次对中的精确结果。

简单对中

用直尺和塞尺测量对中,此方法简单,但精度不高,仅适用于精度要求不高的低速场合

千分表

由于表分表的读数精度为0.01MM，测量精度大大提高，测量时，表架必须有足够的刚度，而且需要校核其挠度，使用百分表测量对中，操作者需要对测量得出的数据进行反复复杂的分析计算，确定调整量，技术要求高，表架的制作安装因机器不同而不同，因此，用百分表对中非常容易出错，维护人员使用起来比较麻烦.

3.激光对中仪TKSA 41简介

激光对中仪 TKSA41 是由SKF 公司研制出品的一种激光轴对中工具，可以简单精准地将驱动设备（例如电机）和被驱动设备（例如泵）的轴对中。图3所示，TKSA41使用两个测量单元（MU），它们均拥有激光二极管和 CCD 探测器。 当轴旋转 180°，因此任何平行不对中或角度不对中的误差会使两条激光线偏离它们原先的相对位置。两个探测器得出的测量值会被用来自动计算偏差，并指导用户完成垂直（垫片）和水平校正步骤。

图3 激光对中仪TKSA 41示意图

TKSA 41是实现精确轴对中的先进激光对中解决方案。该系统有两个无线测量单元、大尺寸测位传感器和更大功率的激光器，即使在最严苛的条件下也能实现精确测量。TKSA 41 上自由测量方法可获得测量值。用户无需在显示单元上采取行动也可自动获得测量值。显示单元更符合人体工程学的设计，带有直观的触摸屏导航功能，让您能更快、更方便地对中，该系统还有多个创新功能，如提高对中绩效的“自由测量”。TKSA 41关注于改善对中实践，是业界最具价值的对中解决方案。

• 无线通信提高了仪器的可操控性，并允许在安全位置完成不易到达位置的设备的对中。

• 自动测量模式可以实现无需手动控制的测量，通过检测测量单元的位置，当测量单 元旋转到正确的位置，即采集读数。

• 自动报告功能在每次对中完成后自动生成报告。您可以为报告添加注释和从内置摄像头获得的照片，以获得最全面的信息。所有的报告都可以导出为PDF文件。

• 动态视图支持直观的测量，便于水平和垂直对中。

• TKSA 41简单易用，无论您处理何种水平旋转设备的对中任务，都给您增添信心。

• 二维码的使用进一步简化了机器识别过程，改进了对中工作流程。

4.激光对中仪TKSA 41使用方法

4.1准备工作

4.1.1对中仪的安装工作

使用 V 型支架将测量单元（MU）分别连接到两个要对中的设备轴上。确保测量单元“M”标记连接到移动设备上，“S”标记连接到静止设备上。如果无法将 V 型支架直接连接到轴上（例如遇到空间问题时），固定支架可以连接到联轴器上。对于直径小于 40 mm (< 1,5”) 的轴，从内部将链条挂在 V 型支架里的锚栓上。 紧固旋钮必须利用离杆更近的空间。对于直径更大的轴，从外部挂链条。拆除链条的松动部分，并用张紧旋钮将其坚固地拉紧。在安装测量单元前，确保杆子都紧紧的固定在支架上。确保测量单元紧紧的固定在杆上，且不要倚靠支架。支架是对称的，它们可以用任意方式安装。

4.1.2对中仪的启动

按压显示单元（DU）上的红色开关 按钮（超过 1 秒）。当单元进入主屏幕时，它会完全启动。短按显示单元上的红色开关按钮来：启动 DU。将 DU 置于待机模式。将 DU 从待机模式唤醒。如果要重启/重设该单元，请按住“开关”按钮直到显示单元关闭（~6 秒）。DU 在闲置两小时后会进入深度休眠。对中工作过程中，DU 不会关闭。显示单元不需要关闭。仅需短按进入待机模式。

4.1.3连接测试单元

测量单元可以连接蓝牙（无线），或者在出现功率损耗时通过 USB 电缆充电。 打开两个MU（短按红色开关按钮）。前面的 LED 首先指示电池状态：绿色表示满电量；琥珀色表示低电量；红色表示正在充电； LED 会开始闪烁蓝色光芒，指示 MU 正在试着连接 DU。 蓝牙标志出现在显示屏右上角，靠近“S”和“M” 字母。 MU 会自动连接 DU。连接成功后，MU 的电池电量会显示。点击显示屏右上角（右方红色区域）打开 MU 设置。 一旦连接上，MU LED保持关的状态。 关闭 MU（长按开关按钮，直到稳定的红色 LED 出现）。

4.1.4调整激光

将“M” 测量单元（MU）锁紧到要求位置。调整“S”单元的位置，以使其激光线瞄准探测器中心位置“M”MU（红色标记上）。将“S”单元锁紧到要求位置。利用“M”单元顶上的旋钮来垂直地调整“S”单元上的激光位置。

4.2测量工作

从主界面：点击“新的对中”，进入尺寸界面如图4所示，使用卷尺等工具将图中的几个测量尺寸输入到相应的位置，作为对中工作的基础数据，另外可以随时点击每个尺寸输入框。两个可自定义的公差值设置“设置1”与“设置2” 填写平行不对中和角不对中公差，并点击对应的蓝色按钮。在对中开始前，可在设置菜单中选择公制或英制单位。点击下一步箭头前往测量界面。

图4 对中仪的基础数据输入界面

4.2.1 9-12-3测量法

在开始对中前，可通过设置中测量设置来选择测量类型。钟面方位的类比用来描述不同的测量位置。

当从移动设备后方看时，第一个测量位置在 9 点钟方向。 从三个不同的位置（9 (-90°)-12 (0°)-3 (+90°)）成功获取了测量值。屏幕显示从移动设备上看到的测量单元。

在每个步骤中，三角形的楔子会指示测量单元需要的位置。

1. 将轴转到 9 点钟方向的蓝色楔子上。（-90°）

2. 当定位到蓝色楔子里面时，楔子会变成绿色。

3. 点击“下一步”箭头进行测量。

4. 将轴转到 12 点钟方向的蓝色楔子上。（0°）

5. 点击“下一步”箭头进行测量。

6. 将轴转到 3 点钟方向的蓝色楔子上。（+90°）

7. 点击“下一步”箭头进行测量。

测量过程中，请勿移动或触摸测量单元、带链条的 V 型支架以及它们的杆子。请勿将测量设备用作把手来转动轴。在开始测量前，确保电机螺栓是拧紧的。

图5 9-12-3测量法

4.2.2自动测量

自动测量功能允许用户在不需要与显示单元互动的情况下测量对中。 自动标记会出现在右下角，而不是箭头里。 倒计时之后，测量会自动进行。将 MU 转到正确位置，然后自动进行测量。首个测量完成后，继续进行其它的测量。如果倒计时期间移动 MU，则测量会被干扰。

自由测量使用户能够： 从任意位置开始测量。 在最低限度的 90°里进行所有三次测量。 当轴的转动能力有限时，自由测量很实用。

图5 自由测量法

4.3测量工作

结果页显示联轴器和地脚调整值。符号将结果和所选公差进行比较。电机运动以图表形式表示结果。黑线表示电机应该在的位置，蓝线表示电机现在所在的位置。

图6 测量结果页面

4.3.1垂直校正

如果垂直的结果超出公差，您需要添加或移除垫片来更正值。

该系统会在地脚上计算校正值。 通过将 MU 旋转至 12 点钟方向（0°）或 6 点钟方向（180°） 开始并确认。 箭头表示电机需要移动的方向。向上箭头表示电机需要向上移动。 向下箭头表示电机需要向下移动。耦合值通过直接测量得到。地脚数值利用预先输入的距离计算得到。 耦合值和地脚数值 实时更新 在屏幕上。使用暂停按钮停止实时更新。这有助于记住更正值。 当联轴器数值在公差范围内且 绿色标记 显示时停止。 注意： 确保所有电机地脚均填入垫片。 只有耦合值是重要的。当耦合值在所选公差范围内时，不要试图过度校正且不要试图将地脚数值调为零。

图7 该电机需要向下移动（减垫）垂直校正

4.3.2水平校正

如果水平的结果超出公差，您需要通过搬动移动设备来纠正该数值。

该系统会在地脚上计算校正值。通过将 MU 旋转至 3 点钟方向（+90°）或 9 点钟方向（-90°）开始并确认。箭头表示电机需要移动的方向。 向上箭头表示电机需要向右移动。 向下箭头表示电机需要向左移动。耦合数值通过直接测量得到。地脚数值利用预先输入的距离计算得到。 耦合和地脚数值实时更新在屏幕上。使用暂停按钮停止实时更新。 这有助于记住更正值。当耦合值在公差范围内且 绿色标记 显示时停止。

注意： 应首先从最大更正值所对应的一侧开始移动电机，完成水平校正以后，将螺栓拧紧。

图8 该电机需要水平移动水平校正

4.3.3重新检查重新测量

完成水平校正以后，建议您重新测量对中。在“重新检查”弹出窗口中回答 是 来 重新测量。 回答 否 来 创建报告。 可在显示单元上观看报告，或以 PDF 文件通过 U 盘导出。

导出 PDF 报告：从主页中选择报告图标选择报告以导出。在显示单元的任意 USB 端口处插入 U 盘。在右下角选择 USB 图标。一旦有 U 盘插入，USB 图标变成蓝色。报告以 PDF 格式生成并在 U 盘上导出。 可在 U 盘上的 “对中报告” 文件夹中找到报告。PDF 报告文件都以报告名称和日期命名。如果 USB 图标没有变成活动状态，使用另一个 U 盘。

5.激光对中仪TKSA 41维修效率分析

通过对激光对中仪的使用，不难发现有以下优势：

1、电机对中过程数据化，精准化，电机对中的每一步都可以可视化，有效地改变现场中凭经验粗放式的维修方式，为电铲设备安全可靠地运行提供了有效地维修方式；

2、维修效率提升，原有的电机对中工艺费时费力，耗时较长，需要多次打表多次检验对中的结果，使用对中仪可以有效缩短电机对中的维修时长问题。

3、对维修工人的技术技能提升有很大帮助，维修人员需要掌握新的技术和技能，为以后提升维修人员的整体素质具有一定的指导意义。

结论

新工具、新工艺的使用是对当代工人技能提升的有效途径，拓宽知识面，提升工作效率，减轻劳动强度，为维修人员提供安全可靠的环境，而激光对中仪在电铲电机更换中的推广应用势必能够极大地满足上述条件，为其他设备有使用到联轴器连接的部位提供了借鉴和指导意义。

参考文献：

[1]邱南南. 电机找正的原理及其应用[J]. 山东化工.2015，44（11）:97-98.