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机械装配标准与方法

机械装配标准与方法

第一节零部件的清洗

一、装配前应了解设备的结构、装配技术和工艺要求。

对需要装配的零、部件配合尺寸、相关精度、配合面、滑动面应进行复查和清洗处理,并应按照标记及装配顺序进行装配。

二、清洗设备及装配件表面的防锈油脂,宜采用下列方法:

1、对设备及大、中型部件的局部清洗,宜采用现行国家标准《溶剂油》、《航空洗涤汽油》、《轻柴油》、乙醇和金属清洗剂进行擦洗和涮洗;金属清洗剂应符合本规范附录十一的规定。

2、对中、小型状较复杂的装配件,可采用相应的清洗液浸泡、浸洗时间随清洗液的性质、温度和装配件的要求确定,宜为2-20min,且宜采用多步清洗法或浸、涮结合清洗;采用加热浸洗时,应控制清洗液温度;被清洗件不得接触容器壁。

3、对形状复杂、污垢粘附严重的装配件宜采用溶剂油、蒸汽、热空气、金属清洗剂和三氯乙烯等清洗液进行喷洗;对精密零件、滚动轴承等不得用喷洗法。

4、当对装配件进行最后清洗时,宜采用超声波装置,并宜采用溶剂油、清洗汽油、轻柴油、金属清洗剂和三氯乙烯等进行超声波清洗。

5、对形状复杂、油垢粘附严重、清洗要求高的装配件,宜采用溶剂油、清洗汽油、轻柴油、金属清洗剂、三氯乙烯和碱液等进行一喷联合清洗。

三、设备加工表面上的防锈漆,应采用相应的稀释剂或脱漆剂等溶剂进行清洗。

四、设备零、部件经清洗后,应立即进行干燥处理,并应采取防返锈措施。

五、设备组装时,一般固定结合面组装后,应用0.05mm塞尺检查,插入深度应小于0.2mm移动长度应小于检验长度的1/10;重要的固定结合面紧固后,用0.04mm塞尺检查,不得插入;特别重要的固定结合面,紧固前后均不得插入。

六、带有内腔的设备或部件在封闭前,应仔细检查和清理,其内部不得有任何异物。

七、对安装后不易拆卸、检查、修理的油箱或水箱、装配前应作渗漏和气密检查。

第二节螺栓、键、定位销的装配

一、装配螺栓时,应符合下列要求:

1、紧固时,宜采用呆扳手,不得使用打击法和超过螺栓许用应力。

2、螺栓头、螺母与被连接件的接触应紧密,对接触面积和接触间隙有特殊

要求的,尚应按技术规定要求进行检验。

3、有预紧力要求的连接应按装配规定的预紧力进行预紧,可选用机械、液压拉伸法和加热法;钢制螺栓加热温度不得超过400℃。

4、螺栓与螺母拧紧后,螺栓应露出螺母2-4个螺距;沉头螺钉拧紧后,钉头应埋入机件内,不得外露。

5、有锁紧要求的,拧紧后应按其技术规定锁紧;用双螺母锁紧时,薄螺母应装在厚螺母之下;每个螺母下面不得用2个相同垫圈。

二、不锈钢、铜、铝等材质的螺栓装配时,应在螺纹部分涂抹润滑剂。

三、有预紧力要求的螺栓连接,其预紧力可采用下列方法测定:

1、应利用专门装配工具中的扭力扳手、电动或气动扳手等,直接测得数值。

2、测量螺栓拧紧后伸长的长度Lm(图1)应按下式计算:

Lm=Ls+P0/CL

式中Lm—螺栓伸长后的长度(mm);

Ls—螺栓与被连接间隙为零时的原始长度(mm);

P0—预紧力为设计或技术文件中要求的值(N)

CL—螺栓刚度,可按本规范附录十四的规定计算。

图1伸长后的螺栓

四、装配精制螺栓和高强度螺栓前,应按设计要求检验螺孔直径的尺寸和加工精度。

五、高强螺栓在装配前,应按设计要求检查和处理被连接件的结合面;装配时,结合面应干燥,不得在雨中装配。

六、高强螺栓及其紧固件应配套使用。

旋紧时,应分两次拧紧,初拧扭距值不得小于终拧扭距值的30%;终拧扭距值应符合设计要求,并按下式计算:

M=K(P+△P)·d

式中M—终拧扭距值(N·m);

P—设计预拉力(KN);

△P—预紧力损失值,宜为预拉力值的5%—10%(KN);

K—扭距系数,可取0.11—0.15;

d—螺栓公称直径(mm)

七、装配扭剪型高强螺栓应分两次拧紧,直至将尾部卡头拧掉为止,其终拧扭距可不进行核算。

八、现场配制的各种类型的键,均符合国家现行标准《装配通用技术条件》规定的尺寸和精度。

键用型钢的抗拉强度不应小于588N/mm2。

九、键的装配应符合下列要求:

1、键的表面应无裂纹、浮锈、凹痕、条痕及毛刺,键和键槽的表面粗糙度、平面度和尺寸在装配前均应检验。

2、普通平键、导向键、薄型平键和半圆键,两个侧面与键槽应紧密接触,与轮毂键槽底面不接触。

3、普通楔键和钩头楔键的上、下面应与轴和轮毂的键槽底面紧密接触。

5、切向键的两斜面间以及键的侧面与轴和轮毂键槽的工作面间,均应紧密接触;装配后,相互位置应采用销固定。

十、销的装配应符合下列要求:

1、检查销的型式和规格,应符合设计及设备技术文件的规定。

2、有关连接机件及其几何精度经调整符合要求后,方可装销。

3、装配销时不宜使销承受载荷,根据销的性质,宜选择相应的方法装入;销孔的位置应正确。

4、对定位精度要求高的销和销孔,装配前检查其接触面积,应符合设备技术文件的规定;当无规定时,宜采用其总接触面积的50%-75%。

5、装配中,当发现销和销孔不符合要求时,应铰孔,另配新销;对定位精度要求高的,应在设备的几何精度符合要求或空运转实验合格后进行。

第三节联轴器装配

一、凸缘联轴器(图2)装配时,两个半联轴器端面应紧密接触,两轴心的径向位移不应大于0.03mm。

图2凸缘联轴器

二、弹性套柱销联轴器(图3)装配时,两轴心径向位移、两轴线倾斜和端面间隙的允许偏差应符合表1的规定。

图3弹性套柱销联轴器

弹性套柱销联轴器装配允许偏差表1

联轴器外形最大尺寸D

(mm)

两轴心径向位移

(mm)

两轴线倾斜

端面间隙s(mm)

71

0.04

0.2/1000

2~4

80

95

106

130

0.05

3~5

160

190

224

4~6

250

315

400

475

0.08

5~7

600

0.1

三、弹性柱销联轴器(图4)装配时,两轴心径向位移、两轴线倾斜和端面间隙的允许偏差应符合表2规定。

图4弹性柱销联轴器

弹性柱销联轴器装配允许偏差表2

联轴器外形最大直径D

(mm)

两轴心径向位移

(mm)

两轴线倾斜

端面间隙s

(mm)

90~160

0.05

0.2/1000

2~3

195~200

2.5~4

280~320

0.08

3~5

360~410

4~6

480

0.1

5~7

540

6~8

630

四、弹性销轴齿式联轴器(图5)装配时,两轴心径向位移、两轴线倾斜和端面间隙的允许偏差应符合表3的规定。

图5弹性柱销目齿式联轴器

弹性柱销齿式联轴器装配允许偏差表3

联轴器外形最大直径D

(mm)

两轴心径向位移

(mm)

两轴线倾斜

端面间隙s

(mm)

78~118

0.08

0.5/1000

2.5

158~260

0.1

4~5

300~515

0.15

6~8

560~770

0.2

10

860~1158

0.25

13~15

1440~1640

0.3

18~20

五、齿式联轴器(图6)装配时应符合下列要求:

1、装配时两轴心径向位移、两轴线倾斜和端面间隙的允许偏差应符合表4规定。

2、联轴器的内、外齿的啮合应良好,并在油浴内工作,其中小扭距、低转速的应选用符合国家现行标准《锂基润滑脂》的ZL-4润滑脂,大扭距、高转速的应选用符合国家现行标准《齿轮油》的HL20、HL30润滑油,并不得有漏油现象。

图6齿式联轴器

齿式联轴器装配允许偏差表4

联轴器外形最大直径D

(mm)

两轴心径向位移

(mm)

两轴线倾斜

端面间隙s

(mm)

170~185

0.3

0.5/1000

2~4

220~250

0.45

290~430

0.65

1.0/1000

5~7

490~590

0.9

1.5/1000

680~780

1.2

7~10

六、梅花形弹性联轴器(图7装配时,两轴心径向位移、两轴线倾斜和端面间隙的允许偏差应符合表5的规定。

图7梅花形弹性联轴器

梅花形弹性联轴器装配允许偏差表5

联轴器外形最大直径D

(mm)

两轴心径向位移

(mm)

两轴线倾斜

端面间隙s

(mm)

50

0.1

1/1000

2~4

70~105

0.15

125~170

0.2

3~6

200~230

0.3

260

0.3

6~8

300~400

0.35

0.5/1000

7~9

七、当测量联轴器端面间隙时,应使两轴窜动到端面间隙为最小尺寸的位置。

第四节制动器装配

一、盘式制动器装配应符合下列要求:

1、制动盘的端面跳动不应大于0.5mm。

2、同一副制动器两闸瓦工作面的平行度不应大于0.5mm。

3、同一副制动器的支架端面与制动盘中心线平面间距离h(图8)的允许偏差为±0.5mm;制动器支架端面与制动盘中心平面的平行度不得大于0.2mm。

4、闸瓦与制动盘的间隙应均匀,其值宜为1mm。

5、各制动器制动缸的对称中心与主轴轴心在铅垂面内的重和度△值不应大于3mm。

(图9)

图8盘式制动器支架

1-支架;2-筒体;3-闸瓦;4-制动盘中心面;5-制动盘

图9盘式制动器

二、瓦块式制动器装配时,应符合下列要求:

1、制动器各销轴应在装配前清洗洁净,油孔应畅通;装配后应转动灵活,无阻滞现象。

2、同一制动轮的两闸瓦中心应在同一平面内,其允许偏差不得大于2mm。

3、闸座各销轴轴线与主轴轴线的铅垂面M-M间的水平距离b的允许偏差为±1mm。

4、闸座各销轴轴线与主轴轴线水平面N-N的垂直距离h的允许偏差为±1mm。

5、闸瓦铆钉应低于闸皮表面2mm;制动梁与挡绳板不应相碰,其间隙c值应小于5mm。

6、松开闸瓦时,制动器的闸瓦间隙s应均匀,且不应大于2mm。

7、制动时,闸瓦与制动轮接触良好、平稳;各闸瓦在长度和宽度方向与制动轮接触不得小于80%。

8、油压或气压制动时,达到额定压力后,在10min内压力降不应大于0.196MPa。

图10瓦块制动器

1—闸瓦;2—制动轮;3—制动梁;4—卷筒

三、带式制动器(图11)各连接销轴应灵活,无卡住现象;摩擦内衬与钢带铆接应牢固,不得松动。

铆钉头应埋于内衬内,其铆钉头与内衬表面的距离不得小于1mm;制动带退距ε值应按表6选取。

图11带式制动器

带式制动器退距ε值表6

制动轮直径D(mm)

制动带退距ε(mm)

100~200

0.8

300

1

400~500

1.25~1.5

600~800

1.5

第五节具有过盈的配合件装配

一、在常温下装配时应将配合面清洗洁净,并涂一薄层不含二硫化钼添加剂的润滑油;装入时用力应均匀,不得直接打击装配件。

二、纵向过盈连结的装配宜采用压装法。

压装设备的压力,宜为压入力的3.25-3.75倍;压入或压出速度不宜大于5㎜/s。

压入后24h内,不得承受负载。

压入力可按下列公式计算:

Pxi=Pfmax·π·df·Lf·μ

式中Ca、Ci——系数,由现行国家标准《公差与配合过盈配合计算和选用》

GB5371-85表4中查得;

Qa——包容件直径比;

Pxi——压入力(N);

Pfmax——最大结合力(N);

df——结合直径(mm);

Lf——结合长度(mm);

μ——摩擦系数

qi——被包容件直径比;

va——包容件泊松比;

vi——被包容件泊松比

——最大过盈量(mm);

Ea——包容件弹性模量;

Ei——被包容件弹性模量;

三、用液压充油法装配配合件时,应先按技术要求检查配合面的表面粗糙度。

当无规定时,其粗糙答应在Ra1.6-0.8μm之间。

对油沟、棱边应刮修倒圆。

四、横向过盈连结的装配宜采用温差法,并应符合下列要求:

1、加热包容件时,加热应均匀,不得产生局部过热。

未经热处理的装配件,加热温度应小于400℃;经过热处理的装配件,加热温度应小于回火温度。

热装的最小间隙,可按表7选取。

加热温度可按下式计算:

式中tr——包容件加热温度;

Ymax——最大在过盈值;

Δ——最小装配间隙;

α2——加热线膨胀系数;

d——配合直径;

冷、热装最小间隙表7

配合直径

d(mm)

≤3

3~6

6~10

10~18

18~30

30~50

50~80

最小间隙

(mm)

0.003

0.006

0.O10

0.018

0.03

0.05

0.059

配合直径

d(mm)

80~120

120~180

180~250

250~315

315~400

400~500

>500

最小间隙

(mm)

0.069

0.079

0.09

0.101

0.111

0.123

2、冷却被包容件时,冷装的最小间隙可按表7选取,冷却温度可按下式计算:

式中t1—被包容件冷却温度;

α1—冷却线膨胀系数;

五、温差法装配时,应按设备技术文件规定检查装配件的相互位置及相对尺寸。

加热或冷却均不得使其温度变化过快;并应采取防止发生火灾及人员灼伤或冻伤的措施。

第六节滚动轴承装配

一、装配滚动轴承前,应测量轴承配合尺寸,按轴承的防锈方式选择适当的方法清洗洁净;轴承应无损伤,无锈蚀、转动应灵活及无异常声响。

二、采用温差法装配滚动轴承时,轴承被加热温度不得高于100℃;被冷却温度不得底于-80℃。

三、轴承外圈与轴承座或箱体孔的配合应符合设备技术文件的规定。

对于部分式轴承座或开式箱体,部分接合面应无间隙;轴承外圈应与轴承座在对称中心线的120°范围内与轴承盖在对称中心线90°范围内应均匀接触,并应采用0.03mm塞尺检查,塞入长度应小于外圈长度的1/3。

轴承外圈与轴承座或开式箱体的各半圆孔间不得有夹帮现象。

各半圆孔的修帮尺寸应符合表8的规定。

滚动轴承装配修帮尺寸表8

四、轴承与轴肩或轴承座档肩应紧靠;园锥滚子轴承和向心推力球轴承与轴承肩的间隙不得大于0.1mm。

轴承盖和垫圈必须平整,并应均匀地紧贴在轴承端面上。

当设备技术文件有规定时,可按规定留出间隙。

五、装配轴两端用径向间隙不可调的、且轴的轴向位移是以两端盖限定的向心轴承时,应留出间隙c(图12)。

当设备技术文件无规定时,留出间隙可取0.2-0.4mm。

当温差变化较大或两轴中心距L大于500mm时,其留出间隙可按下式计算:

C=L·α·△t+0.15

式中c—轴承外圈与端盖间的间隙(mm);

    L—两轴承中心距(mm)

    α—轴材料的线膨胀系数,宜取α为12×10-6(1/℃);

△t—轴工作时温度与环境温度差(℃)。

图12轴承装配间隙c

六、单列圆锥滚子轴承、向心推力球轴承、双向推力球轴承的轴向游隙应按表10调整;双列和四列圆锥滚子轴承在装配时,均应检查其轴向游隙,并应符合表9或表11的要求。

双列圆锥滚子轴承的轴向游隙表9

滚动轴承的游隙表10

四列圆锥滚子轴承的轴向游隙表11

七、向心轴承、滚针轴承、螺旋滚子轴承装配后应转动灵活。

当采用润滑脂的轴承时,装配后在轴承空腔内应加注65%-80%空腔容积的清洁润滑脂,但稀油润滑的轴承,不得加注润滑脂。

第单列向心球轴承、向心推力圆锥滚子轴承、向心推力球轴承装在轴颈上和轴承座内的轴向预紧程度,应按轴承标准或设备技术文件规定执行。

第七节密封件装配

一、使用密封胶时,应将结合面上的油污、水分、铁锈及其他污物清除干净。

二、压装填料密封件时,应将填料圈的接口切成45°的剖口,相邻两圈的接口,应错开大于90°。

填料圈不宜压的过紧,压盖的压力,应沿圆周均匀分布。

三、油封装配时,油封唇部应无损伤,应在油封唇部和轴表面涂以润滑剂;油封装配方向,应使介质工作压力把密封唇部紧压在主轴上(图,不得装反。

油封在壳体内应可靠地固定,不得有轴向移动或转动现象。

四、装配“O”形密封圈时,密封圈不得有扭曲和损伤,并正确选择预压量。

当橡胶密封圈用于固定密封和法兰密封时,其预压量宜为橡胶圈直径的20%-25%;当用于动密封时,其预压量宜为橡胶圈直径的10%-15%。

五、装配V、U、Y形密封圈时,支承环、密封环和压环应组装正确,且不宜压得过紧;凹槽应对着压力高的一侧,唇边不得损伤。

六、机械密封(图13)的装配应符合下列规定:

图13油封结构

1—主轴;2—密封唇部;3—拉紧弹簧;4—金属骨加;5—橡胶皮碗

图14机械密封结构

1—防转销;2—静环密封圈;3—静环;4—动环;5—弹簧

1、机械密封零件不应有损坏、变形;密封面不得有裂纹、擦痕等缺陷。

2、装配过程中应保持零件的清洁,不得有锈蚀;主轴密封装置动、静环端

面及密封圈表面等,应无异物、灰尘。

3、机械密封的压缩量应符合设备技术文件规定。

4、装配后用手盘动转子应转动灵活。

5、动、静环与相配合的元件间,不得发生连续的相对转动,不得有泄漏。

6、机械密封的冲洗及密封系统,应保持清洁无异物。

七、防尘节流环密封、防尘迷宫密封(图15)的装配,应符合

下列规定:

1、防尘节流环间隙、防尘迷宫缝隙内应填满润滑脂(气封除外)。

2、密封缝隙应均匀。

图15防尘节流环和防尘迷宫密封

第八节试运转

一、设备试运转前应具备下列条件:

1、设备及其附属装置、管路等均应全部施工完毕,施工记录及资料应齐全。

其中,设备的精平和几何精度经检验合格;润滑、液压、冷却、水、气(汽)、电气(仪器)控制等附属装置均应按系统检验完毕,并应符合试运转的要求。

2、需要的能源、介质、材料、工机具、检测仪器、安全防护设施及用具等,均应符合试运转的要求。

3、对大型、复杂和精密设备,应编制试运转方案或试运转操作规程。

4、参加试运转人员,应熟悉设备的构造、性能、设备技术文件,并应掌握操作规程及试运转操作。

5、设备及周围环境应清扫干净,设备附近不得进行有粉尘的或噪音较大的作业。

二、设备试运转应包括下列内容和步骤:

1、电气(仪器)操纵控制系统及仪表的调整实验。

2、润滑、液压、气(汽)动、冷却和加热系统的检查和调整试验。

3、机械和各系统联合调整试验。

4、空负荷试运转,应在上述1至3项调整试验合格后进行。

三、电气及操作控制系统调整试验应符合下列要求:

1、按电气原理图和安装接线图进行,设备内部接线和外部接线应正确无误。

2、按电源的类型、等级和容量,检查或调试其断流容量、熔断器容量、过压、欠压、过流保护等,检查或调试内容均应符合其规定值。

3、按设备使用说明书有关电气系统调整方法和调试要求,用模拟操作检查其工艺动作、指示、讯号和联锁装置应正确、灵敏和可靠。

4、经上述1至3项检查或调整后,方可进行机械与各系统的联合调整试验。

四、润滑系统调试应符合下列要求:

1、系统清洗后,其清洁度经检查应符合规定。

2、按润滑油(剂)性质及供给方式,对需要润滑的部位加注润滑剂;油(剂)性能、规格和数量均应符合设备使用说明书的规定。

4、干油集中润滑装置各部位的运动应均匀、平稳、无卡滞和不正常声响;给油量在5个工作循环中,每个给油孔、每次最大给油量的平均值,不低于说明书规定的调定值。

5、稀油集中润滑系统,应按说明书检查和调整下列各项目:

1、油压过载保护;2、油压与主机启动和停机的联锁;3、油压低压报警停机讯号;4、油过滤器的压差讯号;5、油冷却器工作和停止的油温整定值的调整;6、油温过高报警信号。

系统在公称压力下无渗漏现象。

五、液压系统调试应符合下列要求:

1、系统在充液前,其清洁度应符合规定。

2、所充液压油(液)的规格、品种及特性等均应符合图纸和说明书的规定;充液时应进行多次开启排气口,把空气排除干净。

3、系统应进行压力试验,系统的油马达、伺服阀、比例阀、压力传感器、压力继电器和蓄能器等,均不得参与试压。

试压时应先缓慢升压到表12的规定值,保持压力10min,然后降至公称压力,检查焊缝、接口和密封处等,均不得有渗漏现象。

液压试验压力表12

系统公称压力P

(Mpa)

≤16

16~31.5

>31.5

试验压力

1.5P

1.25P

1.15P

4、启动液压泵,进油(液)压力应符合说明书的规定;泵进口油温不得大于60℃,且不得低于15℃;过滤器不得吸入空气,调整溢流阀(或调压阀)应使压力逐渐升高到工作压力为止。

升压中应多次开启系统放气口将空气排除。

5、应按说明书规定调整安全阀、保压阀、压力继电器、控制阀、蓄能器和溢流阀等液压元件,其工作性能应符合规定,且动作正确、灵敏和可靠。

6、液压系统的活塞(柱塞)、滑块、移动工作台等驱动件,在规定的行程和速度范围内,不应有振动、爬行和停滞现象;换向和卸压不得有不正常的冲击现象。

7、系统的油(液)路应通畅。

经上述调试后方可进行空负荷试运转。

六、机械和各系统联合调试应符合下列要求:

1、设备及其润滑、液压、气(汽)动、冷却、加热和电气及控制等系统,均应单独调试检查并符合要求。

2、联合调试应按要求进行;不宜用模拟方法代替。

3、联合调试应由部件开始至组件、至单机、直至整机,按说明书和生产操作程序进行,并应符合下列要求:

①、各转动和移动部分,用手盘动,应灵活,无卡滞现象。

②、安全装置(安全联锁)、紧急停机和制动(大型关键设备无法进行此项试验者,可用模拟试验代替)、报警讯号等经试验应正确、灵敏、可靠。

③、各种手柄操作位置、按扭、控制显示和讯号等,应于实际动作及其运动方向相符;压力、温度、流量等仪表、仪器指示均应正确、灵敏、可靠。

④、应按有关规定调整往复运动部件的行程、变速和限位;在整个行程上其运动应平稳,不应有振动、爬行和停滞现象;换向不得有不正常的声响。

⑤、主运动和进给运动机构均应进行各级速度(低、中、高)的运转试验。

其启动、运转、停止和制动,在手控、半自动化控制和自动化控制下,均应正确、可靠、无异常现象。

七、设备空负荷试验运转应符合下列要求:

1、应按本规范第,方可进行空负荷试运转.

2、应按说明书及有关规定的空负荷试验的工作规范和操作程序,试验各运动机构的启动,其中对大功率机组,不得频繁启动,启动时间间隔应按有关规定执行;变速、换向、停机、制动和安全连锁等动作,均应正确、灵敏、可靠。

其中连续运转时间和断续运转时间无规定时,应按各类设备安装验收规范的规定执行。

3、空负荷试运转中,应进行下列各项检查,并应作实测记录:

①、技术文件要求测量的轴承振动和轴的窜动不应超过规定。

②、齿轮副,链条与链轮啮合平稳,无不正常的噪声和磨损。

③、传动皮带不应打滑,平皮带跑偏量不应超过规定。

④、一般滑动轴承温升不应超过35℃,最高温度不应超过80℃;导轨温升不应超过15℃,最高温度不应超过100℃。

⑤、油箱油温最高不得超过60℃。

⑥、润滑、液压、气(汽)动等各辅助系统的工作应正常,无渗漏现象。

⑦、各种仪表应正常工作。

⑧、有必要和条件时,可进行噪声测量,并应符合规定。

八、空负荷试运转结束后,应立即作下列工作:

1、切断电源和其他动力来源。

2、进行必要的放气、排水或排污及必要的防锈涂油。

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