设备安装工程技术学员手册Word文档格式.docx

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第一章、设备安装的特点及主要施工内容

设备从生产厂运到施工现场，经过一定的安装工序，将设备及其附属零部件正确的安装固定在设计指定的位置上，经过调整和试运转，达到投入生产使用的条件。

这个过程就是机械设备安装工艺过程。

一、设备安装的特点

所有设备安装的基本原理都相同，都必须按照一定的程序和方法进行。

机械安装精度直接影响设备的使用寿命，影响加工产品的质量。

二、设备的种类

（1）按用途分：

机械加工设备、压力机械设备、起重运输设备、医疗设备、农机设备、试验设备等。

（2）按重量和外形尺寸分:

中型设备、轻型设备或中、小型设备和大型设备等

机械设备在安装阶段中主要经历下列施工过程，即：

设备搬运、开箱检查、放线就位、找正找平、固定（拧紧地脚螺栓和灌浆）、清洗、零件装配和部件组装、试运行、工程验收等。

第二章基础资料

•

•一、工程图

工程图是把复杂的机械设备按照一定的规则和标准，详细的表达出物体各部分的真实形状与具体尺寸。

施工时必须按照工程图上的规定和要求，正确的装配。

在对机械拆卸与装配中，除了要求看懂装配图的结构，还要了解公差配合的基本要求，使拆装工作顺利进行。

除此之外还要了解基础图、平面图、管道工程、电气工程及通风工程等相应的图纸。

另外在安装过程难免要加工零件这就需要安装人员有一定的绘图能力。

•二、工程材料

1.材料应具备的性能：

包括应力与强度、弹性、塑性、硬度、韧性与脆性、疲劳等。

（1）布氏硬度

HB=0.102P/S

其中P——试验载荷（N）

S——压痕球形表面积

（mm2）

•

（2）.洛氏硬度

是用一个锥顶为120度的金刚石圆锥体作为压头，根据压在金属表面所形成的压痕深度h值来确定其硬度。

洛氏硬度HRC与布氏硬度HB在一定范围内有1：

10的关系如：

40HRC相当于400HBS

2.材料的物理性能

材料的物理性能包括：

密度、熔点、导热性、热膨胀、电阻率、耐腐蚀性、抗氧化性等。

3.材料的工艺性

工艺性包括：

锻造性、铸造性、切性、冲压性和焊接性等

4.钢铁材料

钢铁材料主要是铁和碳的合金。

一般含碳量在1.7%以下称为钢，含碳量在1.7%以上的称为铁。

钢中除了碳主要元素外还含有少量的锰、硅、硫、磷等

钢的分类：

（1）按冶炼方法：

电炉钢、转炉钢、平炉钢

（2）按用途分：

结构钢、工具钢、特殊钢

（3）按化学成分：

碳素钢（普通碳素钢和优质碳素钢）、合金钢如锰钢、硅钢。

碳素钢又分低碳钢（含碳量小0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%—0.60%）、高碳钢

（含碳量大于0.60%）

工程材料除了以上所列还有铸铁、有色金属、合金材料和非金属材料等等

•5.钢的热处理方法及应用

退火：

将钢件加热到适当温度，然后缓慢冷却下来

正火：

将钢加热到相变点以上30~50°

保温一段时间在空气中冷却，比退火冷却速度快。

淬火：

将钢件加热到相变点以上某一温度，保温一段时间放入水、盐水或油中急剧冷却，得到较高硬度。

回火：

将淬硬钢件加热到相变点以下某一温度保温一段时间后，在空气中或油中冷却

调质：

淬火后高温回火

时效：

将钢件加热《120~130°

，长时间保温随炉冷却

渗碳：

使表面增碳，其厚度0.4~6mm，硬度56~65HRC

渗氮：

表面增加碳层厚度为0.025~0.8mm渗氮时间需40~50小时硬度很高1200HV，耐磨抗腐蚀性高

•三、公差配合、形状位置公差

（一）有关尺寸，偏差，公差的定义

基本尺寸：

设计给定的尺寸是用以决定极限尺寸和偏差的一个基准

实际尺寸：

测量得到的尺寸。

会因量具、人员、方式和环境等造成测量误差，所以测量尺寸并非是真值。

极限尺寸：

线性尺寸所允许变化的最大或最小值

尺寸偏差：

实际尺寸或极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差，偏差可以为+也可为-还可以为零

实际偏差：

实际尺寸减去基本尺寸公式为

孔的上偏差ES=Dmax-D

轴的上偏差es=dmax-d

孔的下偏差EI=DMIN-D

轴的下偏差ei=dmin-d

孔的公差：

最大极限尺寸减去最小极限尺寸。

是允许尺寸的变动量值不为负

孔的公差TD=Dmax-DMIN=ES-EI

轴的公差Td=dmax-dmin=es-ei

公差带：

在公差带图中由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸所限定的区域

（二）有关配合的术语

1.配合有间隙配合、过渡配合、过盈配合

2.基本偏差系列

国标将基本偏差标准化，规定孔轴有28种公差带，分别用拉丁字母表示

（三）形状和位置公差

•四、相关仪器的使用

（一）水平仪

水平仪在安装中测量水平度和垂直度一种精密量具，其种类有框式水平仪、条式水

平仪、电子水平仪。

一般水平仪的精度为0.02mm/m

1.水平仪的组成及工作原理

2.水平仪的读数

在使用误差比较小的水平仪找设备水平度时，应在被测面原地转180°

，利用两次读数的结果加以修正：

在测量时水平仪第一次读数为零，在原地转180°

测量时，气泡向一个方向移动，这说明水平仪和被测面都有误差，两者误差相同。

较高面的高度是读数的1/2在测量时，两次气泡向同一方向移动，这时被测面较高的一面的高度为两次误差格数之和除以2，水平仪本身误差是两次误差格数之差除以2在测量时，两次气泡各往一边移动（方向相反），这时被测面较高的一面的高度为两次格数之差除以2，水平仪本身误差是两次格数之和除以2

•水平仪的使用及注意事项

（1）测量前必须将测量表面和水平仪表面擦干净以防测量不准确或划伤工作表面

（2）操作水平仪手握一起握把，不能用手触气泡玻璃管和对气泡呼吸，以防影响读数精度，看水平仪要垂直对气泡玻璃管

（3）测量时要轻拿轻放，不允许在测量表面拖来拖去

（4）水平仪从低温处拿到高温处时，不得立即使用，也不得在强烈灯光或日光下使用。

水平用完后腰用布擦净并涂上机油放入盒内妥善保存。

（二）水准仪

在设备安装工程中，经常用水准仪对设备基础、垫铁、轨道等标高进行测量。

水准仪有普遍水准仪、精密光学水准仪和自动安平水准仪等

1.水准仪的构造

2.水准仪的使用

3.水准仪的校正

准确的水准仪的长水准管应该平行于望远镜的视准轴。

但现实中一般仪器使用时间过长会引起仪器本身误差，需要判别和校正

检验：

在工地上选择一个比较长的墙面（60米以上），仪器放在靠近墙的中间。

气泡居中后，在与仪器等距离的墙面上，分别用望远镜中的十字丝，在墙的两头划出标高相等的a、b两条水平线，然后把仪器搬到墙的一头（离墙3m~4m）使气泡居中后，再在两头墙上，分别划出水平丝位置a’、b’（a’、b’线要与a、b线划在同一竖直位置上）。

如果a’、b’的划线都在a、b线的下面或上面，并且a’、b’划线a、b划线之间的距离相等，就说明仪器是正确的，即水准管和望远镜的视准轴是平行的。

如不相等就要校正长水准管。

校正：

在离水准仪较远的一端墙面上，用小尺子在墙面上量一段距离bc等于靠近仪器一端墙面上的两条线之间的距离aa’并用铅笔在墙面上划一水平线c（此线的标高与墙上另一头a’标高相等）。

用微动螺旋使仪器的水平丝对准前面上的划线c，此时气泡已不居中，可用校正拨动长水准管的校正螺丝，使长气泡居中。

这项校正应反复进行，直到误差小于5mm为止。

•三）、经纬仪

经纬仪是机械设备精度检查中的一种高精度测量仪器，他与平行光管组成光学系统，对大中型设备纵横向十字中心线、垂直线的位置和地面上两个方向之间的水平角进行测定等。

1.经纬仪的结构

2.经纬仪的使用

（1）经纬仪的安置仪器安置是用三角架上的联接螺栓把仪器安在三角架的顶面上安到大致水平位置。

然后用光学对点器（或用挂线锤方法）进行对点。

如仪器中心与测站点的位置偏离太大，要重新移动三角架，是仪器中心会线锤大致对准测站点，再松开顶部的联接螺栓，在三角架上移动仪器使光学对点器中心或线锤精确的对准地面上的测站点

（2）经纬仪的调整

当对点器的中心对准测点后，再拧紧联接螺栓，向上松开水平方向的制动扳手，使长水准管与两个脚螺旋方向平行调整水准管水平，然后再把仪器转90°

调整水准管水平，这样反复2-3次才能把仪器调平，之后再检查对点器对中情况。

•（3）经纬仪的读数

电子式经纬仪：

读数可以从显示屏直接读出，较简单。

在测量角度是可先把角度置零直接读出增量，也可不置零读出前后数值其差值就是角度增量

刻度式经纬仪：

度盘上的数值代表度数，在每一度中分成3格每一格是20分，在游标盘上把度盘上每一格分成20等分，每一格代表一分，每一分又分成2格，每格代表30秒。

（4）用经纬仪测定垂直线方法

对准已知点锁紧垂直方向螺栓——水平转动90°

锁紧水平盘——松开垂直方向螺栓——这时垂直方向的十字线就是原线的垂直线方向（可以再地面上做出）

5）经纬仪的检验与校正

测量时可能会遇到两种误差一种是对点，瞄准和读数有偏差而产生的误差，这种误差可以通过细致观察和重复测量来减少和避免，另一种是由于仪器长期使用各部分螺丝松动而引起误差，这种误差需要校正才能使用。

通常情况下L⊥V，C⊥H，H⊥C。

使水准管与仪器任意两脚螺旋平行，调节水泡在中间位置，然后装180°

，这时要是水准管水泡仍居中说明水准管的位置是正确的；

要是水泡不居中了就需要校正

用校正针拨动水准管的校正螺丝，使气泡向中间移动原来偏斜的一半，其余一半由转动两个和水准管平行的脚螺旋来校正。

这种校正应反复进行直到转180°

气泡仍在中间，

检验C⊥H：

把仪器调平后松开制动扳手，是望远镜大致水平，瞄准远处一目标P读出水平盘的读出M1，倒转望远镜，再瞄准原来目标P读出水平盘的读数M2，如两次读数相差180°

，就说明C⊥H，否则就要校正。

校正：

转动微动螺旋，是水平盘上的正确读数M=0.5（M1+M2±

180°

）此时望远镜中的十字丝已经离开所瞄的P点，然后用校正针拨动十字丝环上左右两个校正螺丝a和c使十字丝的纵丝对准P。

这个过程要反复进行直到盘左盘右观测同一目标读数差180°

（四）液体静力式水平仪

它是测定相隔较远的平面间水平度用，根据液体的连通器原理。

它是由两支透明软管相连的水准器测头组成。

设备安装过程中还用到很多仪器向游标卡尺、千分尺、平尺、塞尺、准直仪、读数显微镜等等

第三章设备基础与安装基准

（一）设备基础验收条件

1.基础表面的模板、地脚螺栓固定架，外露的钢筋等均应拆除干净

2.铲除浮灰层，清除杂物和油污，将基础表面清扫干净

3.清除地脚螺栓孔内的杂物、积水绝对不能有泥浆油污附着在孔壁上、

4.确认混凝土强度已达到设计强度70%以上

5.基础的尺寸应在偏差范围内

（二）设备基础尺寸允许的偏差

为了消除沉降的影响，根据需要可以再大型设备安装就位前，采取设备机车预压措施。

就是利用比设备质量大的重物对设备基础进行预压，是设备基础沉降早于设备正式安装前发生从而消除沉降影响。

一般可选用设备质量1.2~1.5倍。

要注意在预压是要将重物均匀摆放在基础上避免偏重，在预压期间要每天观测沉降数值，直到稳定为止

三、中心标板（地标）

大型设备要求位置坐标准确的必须要安装中心标板，由其是较长的由多台设备组成的连续生产线设备安装中，设置中心标板就显得重要。

中心标板有永久和临时两种。

（一）永久中心标板的型式与没设要求

中心标板一般用碳素钢制成、一般在设备基础施工时埋于混凝土基础表面内。

要求灌浆饱满，如果设备安装附近有钢平台也可直接在钢平台上投点作为设备安装的基准线

四、标高控制

设备安装时均应以标高基准点作为控制安装标高依据。

标高点一般应设在混凝土设备基础上。

离基础有一定的距离，也可作为基础沉降的观察依据。

（一）基准点的型式和埋设要求

以为基准点需要长期保存故用钢和不锈钢材质制作，埋设基准点应该与设备基础中的钢筋焊接。

为了防止碰撞应将基准点埋于混凝土基础表面坑内盖上钢板（一般我们安装一设备基础周围最高点做基准点、这不是永久性的）

第四章常用的测量检查方法和通用零件的装配

一、常用的测量方法

由于机械设备的形状千差万别，体积和重量大小相差悬殊，安装精度要求不一，因此在具体某一种设备安装时要灵活选用合适的测量和检查方法。

如用钢尺测距离、卡尺测径向尺寸、水平仪测水平度等等

•

（一）、拉钢丝测量方法

在使用钢丝测量方法时，一般钢丝两端需要有悬挂点。

也可以一端固定一端加重物。

只有确定钢丝材质、直径、拉力绕度这些问题才能得到准确测量结果。

G=800d

式中G——拉力d——钢丝的直径

•用钢丝测量精度例子：

当耳机没有电流声时说明孔的内和钢丝的距离不相同相反同轴度

较好

用钢丝测量设备两个底座中心度

用钢丝测量导轨的直线度

（二）用液体连通器测量设备的相对标高方法

用此法可测量设备两个或多个被测面相对高度十分快捷可靠直观。

在不便于使用水平仪的条件下还可以测量水平、拱度和挠度。

此法只能测出高度差值不能测出标高数值。

起精度为±

1mm

H=Kh

式中H——盛液体桶内液面上升或下降值mm

h——测量管内液面上升或下降值mm

K——直径关系系数d²

/D²

（三）用百分表测量轴的同轴度

•四）用水压测试压力容器的密封性

当水注满水槽和容器内关闭5、6、8阀门打开4操作水泵，压力表读数平稳上升说明试压正常。

如果压力表指针不动甚至反转说明容器有泄漏现象，要是指针左右摆动说明容器内有空气

二、零部件的拆卸与装配

（一）拆卸与装配的一般要求：

1.拆卸要求：

①拆卸零部件前，要仔细了解设备的构造和技术文件的有关规定，要掌握配合情况及原装配程序等，

②拆卸前要检查测量出被拆零部件的装配间隙和必要的相对位置并作出记录和标记。

③加热装配的零部件，一般不要拆卸，如必须进行拆卸，应按加热操作的要求，将其加热到规定温度后再进行拆卸。

④滚动轴承不宜拆卸，如要拆卸时，要选用正确的工具和拆卸方法。

对加热装配到轴颈的滚动轴承，严禁用火焰直接加热的方法进行拆卸。

一般可用热机油或蒸汽浇注并轻敲内套的方法。

⑤拆卸后的零部件，要按先后顺序排列放置。

拆下的螺栓螺母垫片和销等应联在一起，防止丢失。

2.装配要求：

①装配工作的优劣影响产品质量，装配不符合要求的设备，会加速零部件的磨损，严重的可造成事故。

②装配分为部件装配和总装配。

前者是零件结合在一起组成部件，后者是部件装配成一个整体。

③装配前要认真熟悉设备技术文件，了解其性能结构和装配数据。

④装配时要按图纸核对零部件的规格和数量，并仔细检查与装配有关的为表形状和尺寸精度，符合要求后才能进行装配。

⑤装配前要将零部件的结合面清洗干净，除去毛刺，并涂以适量的润滑脂，然后按装配顺序进行装配要防止错装和漏装，每一个零部件在装配过程中要做到边装配边记录。

⑥装配零部件是要选择合适工具，不得用锤敲打，如果要敲击时，应垫衬垫或用铜锤。

使用千斤顶是也要垫衬垫防止损坏零部件及其表面。

⑦对装配后不易拆卸检查的零部件应在装配前做渗漏和压力试验检查。

（一）击卸法

用击卸法拆卸时用力不能太大，并且打击的部位应沿着圆周频频移动，使内衬套均匀受力。

（二）压卸与拉卸

这种拆卸方法优点较多：

加力均匀、用力方向可以控制，主要用于拆卸尺寸较大、配合过紧的零件。

缺点是要有必要的机械设备如压床、拉马

（三）热、冷拆卸

用加热的方法使零件的孔径增大，用冷却的方法是轴颈缩小，这样装配件间产生间隙，不但可以是拆卸便捷而且不会产生装配件间卡住或损坏零件表面现象，这种方法适用于紧配合和尺寸较大的零件。

（在实际操作中加热零件的温度不超过100°

~120°

）

（四）键与销钉的拆卸

对于键有专供拆卸用的螺纹孔，用合适的螺钉拧入孔中就可将键取出。

当要拆除配合紧且又要保持完好的键时，可在无螺纹孔的键上钻孔攻丝再用螺钉取出。

此外还可以制作一个挂钩工具，这样拆卸比较容易

（一）轴承的装配

轴承可分为滑动轴承和滚动轴承，都是用来支撑轴的零件，对轴承的选择、安装及维护的好坏直接关系到机械设备的性能寿命的长短。

1.滑动轴承：

轴承体多用铸铁制成，轴套和轴瓦用青铜、黄铜或轴承合金制成。

这种轴承结构简单承载能力大，转速较低。

轴套装配：

要先检查轴套和轴承体的配合的过盈量是否符合图纸。

在装配前先要在轴套表面涂一层润滑油，可以减少摩擦阻力、装配时压入不已过快要保证导正不至于压扁

轴套安装完成最后要进行研磨是轴套与轴劲之间间隙和单位面积内的接触点数符合设计要求并加止动螺丝

轴瓦的研磨：

在刮瓦时应将轴上的齿轮，皮带轮等所有部件装上。

首先在轴劲上涂一层薄薄的红铅油，然后盘动轴，使轴在轴瓦内正反个转一周，将轴移出，结果在瓦面上较高的地方会出现色斑，然后用刮刀刮去较高的地方。

在刮削是每挂一遍应改变一次方向使刮痕成60°

~90°

角。

这样连续进行轴瓦上的会逐渐变红到最后达到要求。

在研磨时要不断的测量轴与轴瓦之间的间隙在一般情况下顶隙为0.001~0.002d（d为轴径）

侧向间隙为顶隙一半。

其检测方法有铅压法和塞尺法

2.滚动轴承的装配

滚动轴承一般用压入法来装配,对于尺寸较大过盈量大的轴承可将其放入油中加热后安装。

滚动轴承的油隙调整：

油隙的作用是为了保证滚动体的正常运转、润滑一级热膨胀的补偿量。

其间隙大正确与否直接影响设备的运转。

在安装中需要进行调整的是径向推力滚锥轴承，它的调整是通过轴承外套来进行的，根据轴承部件的不同可有三种调整方法

①垫整法：

先用螺钉将卡盖把紧到轴承没有任何间隙为止，用塞尺量出量出卡盖与机体之间的间隙再加上所要求的轴向间隙，即等于所要加的厚度。

②螺钉调整法

③止推环调整法

（二）齿轮的装配

齿轮是传递运动扭矩，改变速度大小和方向，还可以将转动变为移动。

齿轮传动油传动准确，结构紧凑，体积小效率高等优点

齿轮可分为：

直齿齿轮、斜齿齿轮、人字齿齿轮。

①直齿齿轮一般传动是只有一对齿啮合，所以它的传动载荷不高，易震动，但结构简单易加工。

②斜齿齿轮在传动中相互啮合的两个齿不是整个齿同时啮合，而是每对齿接触是逐渐从一端到另一端的，传动平稳冲击小同时接触的齿数多，小齿轮的齿就可以少所以能获得大的传动比。

可以传动较大载荷。

③人字齿轮有斜齿轮一切的优点，且没有斜齿轮的缺点，但加工困难一般应用不广泛。

1.齿轮在装配前要检查齿轮孔与轴配合的表面粗糙度、尺寸公差、几何形状偏差。

2.齿轮装配一般采用压入法借助压力机，如有过盈量可采用加热方法

3.几种装配的误差：

a齿轮中心线与轴的中心线不重合，这时齿轮在运动时会产生径向跳动。

使两齿轮中心距时大时小，产生冲击。

b齿轮装配歪斜，在这种情况下轮齿运转时会发生端面跳动，作用力集中在齿面局部，会使齿面磨损加快。

c齿轮没有紧靠轴肩。

这时外露的部分就没有承受载荷

4.齿轮间隙的测量

一对啮合很好的齿轮两个轮齿间的间隙是相同的，我们在安装时要通过检查轮齿间间隙来判断安装的精度。

（1）用塞尺法测量

（2）用铅丝发测量

（3）用百分表法测量

由于间隙存在加紧杆可以摆一个很小的角度，从而可以从百分表读出数值C根据分度圆半径

R指针长度L可以测出间隙Cn

Cn=CR/L

5.轮齿接触的检查

啮合两齿轮的接触斑点是齿轮接触精度的主要指标，一般可用涂色法检查。

检查时两啮合面间涂红丹粉，然后转动主动轮，从动轮应轻微制动。

正反向都要进行检查。

由于安装上的原因，齿面上接触印痕分布有四种情况

（三）加热装配

在机械设备的零部件中有的是采用过盈配合。

通常装配方法有压入装配、低温冷装、和加热套装等，我们通常采用加热法。

1.木柴加热法（灰尘大，受热不均）

2.氧气乙炔加热（温度一般不容易掌握）

3.热油加热（温度均匀，过程简单）

4蒸汽加热（加热温度不高）

5电阻丝加热（用电阻丝，成本低加热快）

6电感应加热（加热均匀，温度容易控制）

第五章垫铁、地脚螺栓、设备二次灌浆

垫铁是设备安装中最常用的基本材料之一，通常用铸铁、铸钢、普通碳素钢制成。

用于承受设备质量和运转中的各种载荷。

也是在安装时起调整设备标高和纵横向水平度。

（一）垫铁的种类

平垫铁、斜垫铁、特种垫铁、减震垫铁

（二）安装垫铁的要求

①每个地脚螺栓旁至少应有一个垫铁组

②无地脚螺栓的的设备主要受力部位放置垫铁组

③相邻两垫铁组之间的距离宜为500~1000mm

④垫铁要露出设备底座外10~50mm

⑤每块跌铁均应被压紧

（三）垫铁安装方法

垫铁安装方法有研磨法、座浆法和无垫铁安装几种。

垫铁的放置方式

固定式地脚螺栓：

常用于设备运行时无强烈冲击的小型设备

活动式地脚螺栓：

可以拆卸便于更换用于设备有强烈冲击的中型设备（密炼机）

膨胀式地脚螺栓：

无需灌浆定位准确施工方便

（一）地脚螺栓埋设深度选择

（三）地脚螺栓产生力矩

知道螺栓紧固力求所能产生的力矩

M=KdP/1000

式中M——螺栓的紧固力矩N.M

P——螺栓的紧固力N

d——螺栓的公称直径

K——紧固力矩系数一般为0.2

（四）地脚螺栓的安装要求

1.地脚螺栓要垂直放置

2.拧紧螺母后螺栓应高出螺母上平面1.5~5个螺距

3.螺母垫片设备底座间应接触良好无间隙

4.地脚螺栓上的油脂和污垢应清洗干净但螺纹部分应涂上油脂。

（五）地脚螺栓紧固顺序

二次灌浆是指设备预留地脚螺栓孔、设备底座与基础之间的灌浆。

两次灌浆操作步骤和注意事项

1.清除灌浆区域的灰尘杂物及油污

2.润湿基础，并排除地脚螺栓孔内积水

3.小心设置模