在談?wù)撔D(zhuǎn)機械中機器的熱膨脹以及它如何影響機器在聯(lián)軸器處的對準時，我們還應(yīng)該注意其他問題。影響機械對準的一個主要因素是熱膨脹引起的動態(tài)管道應(yīng)變。然而，有兩種類型的管道應(yīng)變，另一種類型也很重要。當機器甚至不運行時，管道會產(chǎn)生靜態(tài)應(yīng)變。靜態(tài)管道應(yīng)變是機器故障的主要原因，是由于制造和/或安裝不當、支撐不足或缺失，或管道連接后機器移動造成的。它的影響測量起來相對簡單，但它經(jīng)常被忽視，因為維修或返工被認為成本高昂，但情況并非總是如此。
動態(tài)管道應(yīng)變更難測量，因為它只有在機器和管道處于工作條件下才會出現(xiàn)。“動態(tài)”一詞的特征是不斷的變化或運動（生長或收縮），這種運動大部分是由于溫度變化引起的——熱的或冷的。如果您參與了公司機械維護和維修或狀態(tài)監(jiān)測計劃，您可能會看到一些嚴重的機器溫度升高或降低的情況。例如，壓縮機的入口（吸入）管道可能結(jié)冰，而出口（排出）管道通常太熱，甚至無法接觸。因此，一些管道會增長，另一些管道可能會收縮。這是動態(tài)管道應(yīng)變，它會對機器產(chǎn)生很大影響。
管道中的巨大溫度變化將對其所連接的機器產(chǎn)生重大影響，通常會導(dǎo)致這些機器錯位。OEM可以為您提供其機器的預(yù)期增長量，但在管道方面，您可以自行決定。這就是為什么明智的選擇是在管道系統(tǒng)和機組之間使用柔性管接頭（見下圖）。
在下面的例子中，我們在中心線正下方泵的軸承箱上讀取溫度讀數(shù)。如左下圖所示，我們可以看到激光指示器的位置，用于顯示溫度讀數(shù)。讀數(shù)為171華氏度。
我們知道環(huán)境溫度是70華氏度，所以溫差是101華氏度（T）。泵腿長16英寸（L），即從腳部到軸中心的高度。因此，如果我們想知道這個泵的熱膨脹，我們還需要知道一件事：膨脹系數(shù)（“/F）。在這個例子中，軟鋼的膨脹系數(shù)是0.0000063（”/F）（C）。我們將其乘以腿的長度（高度）（16英寸），得到0.0001。現(xiàn)在，我們將其乘以溫差（101華氏度），我們有0.010英寸（1000）的生長。是的，當該泵的偏移公差為2千（0.002英寸）時，10千是一個很大的數(shù)
如果我們把它們加在一起，除以四4，我們得到148華氏度的平均值。當我們?nèi)サ舡h(huán)境溫度時，得到78華氏度的溫差。如果我們把這些數(shù)字代入本文第2部分的熱膨脹公式，它看起來像這樣：
長x寬x高
= 78 F x 16″ x 0.0000063″ / F
= 0.007″ (7000)
7000（使用四個溫度讀數(shù)的平均值）和10000（使用最高讀數(shù)）只給我們帶來3000的差異。不是很多，但當2你是寬容的時候，可以有所作為。
我們讀取每臺機器大約四英尺的溫度讀數(shù)并取平均值。在我們將信息輸入到熱增長膨脹計算（T x L x C）中后，結(jié)果顯示：
外側(cè)泵足–0.007英寸（7000）的生長量。
內(nèi)側(cè)泵足–0.006英寸（6000）的生長量。
內(nèi)側(cè)馬達腳–0.004英寸（4000）的生長量。
外側(cè)馬達腳–0.002英寸（2千）的增長。
如果我畫出這些投影，你可以通過每個軸的黑色虛線看到（下圖），偏移和角度都很好，所以我們處于公差范圍內(nèi)。
重要的是，如果把結(jié)果建立在一個最高讀數(shù)的基礎(chǔ)上，就會超出容忍度。然而，從平均水平來看，我很適合上場。不采取正確的溫度讀數(shù)是一個常見的錯誤，它確實會產(chǎn)生影響。
讓我們看看另一個例子。如果我們在吹風機出口的腳平面上讀取溫度讀數(shù)（如下圖所示），我們會得到150華氏度、150華氏度，149華氏度和146華氏度。這些讀數(shù)的平均值變成aprrox。148華氏度。環(huán)境溫度為75華氏度，相差73華氏度。如果我們使用軟鋼的膨脹系數(shù)0.0000063（“/F）（C），并將其乘以18英寸（L）——從底部到軸中心的高度——和溫度變化（T x L x C），我們應(yīng)該在出口處有0.008英寸（8000）的熱膨脹/增長。
入口的讀數(shù)要低得多，分別為67華氏度、69華氏度、78華氏度和84華氏度。平均值為74華氏度。除去環(huán)境溫度，我們得到的差值為-1華氏度。如果我們進行熱膨脹計算（T x L x C），我們沒有增長。在對電機進行熱膨脹計算后，我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)腳部的生長結(jié)果為0.003英寸（3000），外側(cè)腳部的生長為0.002英寸（2000）。這意味著鼓風機的出口會增長，使聯(lián)軸器處的軸向下傾斜，使機器無法對準。
附在機器上的是OEM指南，用于補償鼓風機的熱增長。經(jīng)過一些預(yù)對準檢查后，在#5處，它表示將驅(qū)動軸（電機）與鼓風機軸（從動）平行對準。
然后在#5A，它說要在所有提升它的電機腳上添加0.008英寸（8000）的墊片。
在#5B處，它說在鼓風機的入口端加上.012英寸（12千）。
最后，在#5C，它說必須在機器運行到完全工作溫度后進行熱對準測量和校正。
為了直觀地看到這一點，我們可以制作一個簡單的圖表。我們使用的比例是水平面上的每個小方框（穿過頁面）代表2英寸。對于垂直平面，每個小方框（在頁面上下移動）代表0.002英寸（2千）。
在OEM指南上，#5說要對齊軸，我們已經(jīng)使用紅色虛線上的兩個黑色軸顯示了這一點。
然后#5A和5B表示，將0.008〃（8000）添加到電機的所有腳部，將0.012〃（12000）添加到鼓風機的入口腳部。您可以看到，這是由每臺機器的紅色軸表示的。
一旦機組啟動并運行到完全工作溫度，我們就可以進行測量，然后根據(jù)這些測量計算熱增長。我們在出口處得到0.008英寸（8千），在入口處得到0.000英寸（0千），發(fā)動機前腳部得到0.003英寸（3千），后腳部得到0.002英寸（2千）。這些增長數(shù)字由綠色軸表示，正如你所看到的，它非常接近公差范圍。
通過進行熱對準，我們將能夠?qū)ζ溥M行微調(diào)，使其成為精確對準。我們認為這是原始設(shè)備制造商提供的很好的信息。由于環(huán)境溫度或進入進氣口的空氣溫度等原因，您并不總能獲得與本指南保持良好一致所需的所有信息。然而，根據(jù)機械師對這臺機器的經(jīng)驗，指南可以給你一個很好的估計，這樣你在啟動時就會很接近。
我們一直在做的是讓您對熱增長有一個實際的了解。如何能夠使用一個簡單的公式來測量和計算它將增長多少。圖形是直觀地查看到機器生長的一種有用方式。然而，這不是一門精確的科學(xué)，它會讓你非常接近。它之所以不準確，是因為與機器單元相關(guān)的所有變量都可能產(chǎn)生影響。我們已經(jīng)經(jīng)歷了其中的一些問題，包括管道應(yīng)變、不正確的溫度測量讀數(shù)，以及遵循正確的OEM指南。其他一些因素包括機器腳部的尺寸、外殼的設(shè)計以及機器內(nèi)部和周圍的氣流。由于所有這些變量都會影響機組，測量熱增長可能很困難，但這比忽略它的替代方案要好得多！
我們的專業(yè)水平軸對準系統(tǒng)可以通過連接在機器上的專用支架測量機器的實時運動。當安裝在管道上時，它還可以在水平面和垂直面上提供實時讀數(shù)，如下圖所示。
我們所有的軸系統(tǒng)都可以提供實時讀數(shù)，可用于測量管道應(yīng)力；例如在連接或斷開管道時。事實上，由于熱膨脹和機器外殼應(yīng)力的原因，有很多方法可以測量機器運動，例如光學(xué)儀器，甚至內(nèi)部微米和工具球設(shè)置。我們也可以使用幾何激光進行測量(如下圖)。然而，設(shè)置這種類型的設(shè)備既耗時又昂貴。如果機器出現(xiàn)問題是合理的，但對于普通機器來說，這是不合理的。這就是為什么我們建議進行熱增長計算以及熱對準測量。
許多OEM建議將熱對準檢查作為其初始安裝程序的一部分。然而，一些公司傾向于不這樣做，因為這被認為是不安全的。這是因為應(yīng)在機器裝置關(guān)閉后盡快進行測量。這并不意味著你必須以不安全的方式工作。這確實意味著應(yīng)該精心規(guī)劃，并以可控的方式遵守所有安全要求。是的，機器會很熱，所以必須小心——但作為維護專業(yè)人員，這就是我們所做的！我想指出的是，在嘗試這類工作之前，應(yīng)該由安全委員會進行審查，以便所有人都了解要求、程序等。
同樣，進行熱校準并不是一門精確的科學(xué)，因為有很多變量。我知道一些公司會在機器達到工作溫度后立即進行一次，然后在一天后再進行一次確認。例如，齒輪箱中的熱變化可能很難計算。許多大型齒輪箱將在水平面和垂直面上生長。因此，熱對準將被視為完成這項工作的最佳方式。
本文旨在向您介紹熱膨脹的一些概念，以及如何測量熱膨脹、繪制熱膨脹圖以及了解導(dǎo)致熱膨脹的主要因素的一些簡單方法。這是為了更好地了解這個問題，以及使用一些簡單的技巧，例如在使用平均值的同時在哪里進行正確的溫度測量，并注意OEM指南，如何有助于整個校準過程。這些都是我們不常考慮的事情。它并不是為了涵蓋一些操作溫度非常高的機器上存在的一些更復(fù)雜的挑戰(zhàn)而寫的。人們可能會期望機器制造商會為這種機器制定一個有文件記錄的程序。如果沒有，將進行激光實時測量，以查看機器的實際運動。
