輪船艉軸/孔同心度測量拉鋼絲與激光技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

以前，我們在測軸系同心度時(shí)，基本上都用拉鋼絲的辦法，但鋼絲有三點(diǎn)造成的誤差卻是無(wú)法避免的。

①鋼絲有撓度，具體撓度值因鋼絲材質(zhì)，鋼絲直徑，鉛垂力等因素而不同。特別在長(cháng)軸系測量過(guò)程中，撓度的誤差更加明顯.

②螺旋測微器的手感.因不同的操作人員手感差別較大,同一個(gè)操作人員,他的左右手感有差別,上下手感也有差別.這點(diǎn)是無(wú)法避免的.

③另外, 鋼絲必須拉在柴油機輸出端和美人架外端的絕對中心,這本身就有誤差,而且也很費時(shí)間.

上世紀末期,我國逐步引進(jìn)了利用激光技術(shù)來(lái)完成軸系的同心度測量.這里簡(jiǎn)單介紹一下.

產(chǎn)地：瑞典Damalini公司

1、功能：輪船艉軸空同心度，輪船軸承孔同心度，柴油機曲軸孔同心度測量，直線(xiàn)度測量，實(shí)時(shí)測量值，環(huán)境溫度測量，同心度數據處理，報表打印

2、技術(shù)參數：

測量距離：        40M；

測量最大精度:     0.1絲；

測量最小孔徑:     100mm；

激光調整最小角度    0.1絲；

探測器尺寸       18*18mm；

激光輸出功率      <1mW；

傾角儀精度        0.1度；

水平儀精度        0.5度；

溫度傳感器       ±1℃；

3、優(yōu)點(diǎn):

①高精度，在40m測量范圍內，最高可達到0.1絲

②操作非常EASY，標準操作流程，輕松得出測量數據，可以輕松培養一個(gè)熟練的操作工。

③激光無(wú)須調到整絕對圓中心，大致在圓中心就可以，我們探測器有18*18mm

④激光本身無(wú)撓度問(wèn)題，所以測量距離遠，可達40m

⑤激光發(fā)射器D75是世界上wei一位移和角度都能調整地發(fā)射器，調整最小可達0.001mm。

⑥孔調整時(shí)候儀器可實(shí)時(shí)顯示調整結果，指導調整

⑦測量簡(jiǎn)單，每個(gè)點(diǎn)最多只需測量?jì)蓚€(gè)數據就可得出圓心實(shí)際位置

4、原理

激光的產(chǎn)生

激光發(fā)射器采用半導體He-Ne激光器，激光波長(cháng)為635-670nm，處于可見(jiàn)光的邊緣，顏色為紅色，具體光波位置見(jiàn)圖1：

圖2為激光發(fā)射器示意圖。陰極管內充滿(mǎn)氦氣和氖氣，通過(guò)高電壓激發(fā)出相應波長(cháng)的光波，通過(guò)兩端透鏡和反射鏡的反復作用，只有平行于中心線(xiàn)的光束被發(fā)射出去，形成激光 。

5、PSD定位技術(shù)

  激光接收器采用先進(jìn)的PSD定位技術(shù)，PSD即POSITION SENSITIVE DEVICE的縮寫(xiě)。CCD技術(shù)就是將激光感應平面分為m×n個(gè)等份，接收到激光后計算出激光的位置。其分辨率由等分的密度來(lái)決定，因此有上限約束。而PSD技術(shù)是在感應面的兩端加適當電壓，激光打到感應面的不同位置則會(huì )在兩端產(chǎn)生不同的電流，其分析的是模擬量，理論上講模擬量的精度是無(wú)窮高因此大大提高了測量精度。儀器最終的精度不受感應面的限制，只決定于A(yíng)/D轉換器的位數。

關(guān)于激光束的中心位置的確定。激光束并不是絕對圓形的，激光的能量分布也不是均勻的。但是這一點(diǎn)并不影響最終的測量結果，因為探測器測量和讀取的是激光的能量中心。因此在測量時(shí)必須保證激光束全部打在探測器內。

測量過(guò)程

①激光發(fā)射器的架設及調整

將激光發(fā)射器架設在尾軸孔外端,發(fā)射器有三條腿固定,腿長(cháng)(半徑)可實(shí)現連續調整,腿上帶磁吸盤(pán),可直接吸在尾軸孔端部. E、F旋鈕調整激光束水平和垂直方向的位移，G、H旋鈕調整激光束發(fā)射角度.通過(guò)調整,將激光大致調整到尾軸孔和柴油機輸出法蘭中心.(這一點(diǎn)和鋼絲是有本質(zhì)區別的,因激光探測器有18*18MM的讀數區)

②激光探測器的架設

根據孔的大小,安裝相應的腿,在孔的每一個(gè)測量點(diǎn)先讀一次,然后旋轉180度再測量一次.兩次數據相加除以2,即可得出該圓中心相對于激光的偏差量.每個(gè)孔都依次測量,即可得出所有孔中心相對于激光的偏差量和偏差方向.然后將首尾孔置邏輯0,即可得出其他孔的偏差量及方向.

實(shí)例：

下面是軸系長(cháng)15510MM的某艘jun用艦艇在維修時(shí)軸系的實(shí)測數據.

Num Ref Ver(高低) Hor(左右) 位置

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1 Ref 0.000 0.000 后美人架后端

2 -3.289 -0.509 后美人架前端

3 -3.855 -0.352 前美人架后端

4 -1.219 2.528 前美人架前端

5 -1.175 3.568 艉軸管

6 -1.422 2.541 后支點(diǎn)軸承

7 1.012 -2.514 前支點(diǎn)軸承

8 0.098 0.231 推力軸承后端

9 0.148 -0.009 推力軸承前端

10 Ref 0.000 0.000 柴油機輸出端

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Max 1.012 3.568

Min -3.855 -2.514

從上面數據可以清晰看出,每個(gè)位置的高低方向,左右方向的偏差量和偏差方向.從圖形可以看出變化趨勢，同時(shí)我們調整時(shí)候可以實(shí)時(shí)顯示調整的結果。