典型机电设备的装配工艺与步骤

机电设备虽然种类繁多、功能各异，但总体的装调过程是相似的，本节以一般机床设备装调为例，说明典型机电设备的装配工艺及步骤。一般机床设备安装调试的基本工艺流程如图2-1-3-1所示。

一、设备安装前的准备工作

1.设备的开箱

设备出厂时，大多是经过良好包装的。设备开箱时，应尽量做到不损伤设备和不丢失附件，尽可能减少箱板（或包装箱）的损失。为此，必须注意：

（1）开箱前，应查明设备的名称、型号和规格，核对箱号和箱数以及包装情况；最好将设备搬至安装地点附近，以减少开箱后的搬运工作。

（2）开箱时，应将箱项板上的灰尘扫除干净，防止灰土落入设备内。一般先拆项板，查明情况后，再拆除其他箱板；应选择合适的开箱工具，不要用力过猛，以免损伤设备。

（3）卸箱板时，应注意周围设备或人员的安全。

图2-1-3-1 一般机床设备装调基本工艺流程

（4）设备上的防护物和包装，应按施工工序适时拆除。防护包装如有损坏时，应及时采取措施修补，以免设备受损。

2.清点检查

设备开箱后，应进行设备的零件、部件、附件是否齐全，设备是否损坏等的清点检查，并填写设备开箱检查记录单。清点时应注意以下几点：

（1）按设备制造厂提供的设备装箱单进行。

（2）核实设备的名称、型号和规格，必要时应对照设备图样进行检查。

（3）核对设备的零件、部件、随机附件、备件工具、出厂合格证和其他技术文件等是否齐全。

（4）检查设备外观质量，如有缺陷、损伤等情况，应做好记录，并及时进行处理。

（5）设备的运动部件在防锈油料未清除前，不得转动和滑动。因检查除去的油料，检查后应及时涂上。

3.妥善做好设备及零部件的保管

设备清点、检查、验收交接工作结束后，安装施工单位应对设备及零部件妥善保管，以保障设备装调工作的顺利进行。设备及零部件保管中应注意以下事项：

（1）对设备及其附件、专用工具、易损零件、仪器仪表和材料等，应进行编号和分类存放，不得露天放置；不能进库的设备应加防护罩。

（2）对于暂时不安装的设备和零部件，应将已检查过的精加工表面重新涂油润滑防锈，并针对性采取保护措施，防止损伤。

（3）经过切削加工的零部件，应保护好其加工表面，最好放置在木板架上。

（4）零部件应按安装先后顺序放置。

（5）易碎、易丢的小零件、贵重零件、仪器仪表和材料应编号并单独保管。

（6）对丝杠等细长轴类零件，应吊挂在安全、适当的地方。

二、基础放线及设备与基础的连接

1.基础放线

每台设备都需要一个坚固的基础，以承受设备本身的重量和设备运转时产生的摆动和振动。基础应能长久保证设备正常运行，并对其他邻近建筑物不得有任何妨碍。基础验收的具体工作是由安装部门根据技术文件和技术规范，对基础工程进行全面审查。正确地找出并划定设备安装基准线，然后根据这些基准线将设备落位到正确的位置上。放线包括基准线的确定及基础放线、设备上中心线的划定。

2.设备与基础的连接

1）地脚螺栓

（1）固定式地脚螺栓。

地脚螺栓的作用是固定设备，使设备与基础牢固地连接在一起，以免工作时发生位移、振动和倾覆。机电设备的地脚螺栓、螺母和垫圈通常随设备配套供应，并在设备使用说明书中有明确的规定。常用的固定式地脚螺栓如图2-1-3-2所示。

图2-1-3-2 常用的固定式地脚螺栓

（a）逆刺形；（b）螺旋形；（c）钩形；（d）螺纹头螺栓；（e）环形；（f）人形；（g）开脚形；（h）“T”形头螺栓

（2）活地脚螺栓。

活地脚螺栓是指地脚螺栓与基础不浇注在一起，基础内预先留出地脚螺栓的预留孔，并在孔下端埋入锚板。如图2-1-3-3所示。安装时应注意以下几点：

图2-1-3-3 活地脚螺栓

（a）双头螺柱式；（b）T形头式

①双头螺柱式地脚螺栓必须拧紧；

②T形头式活地脚螺栓必须在螺栓顶端打上方向性记号，以确保在插入锚板后螺栓转动90°，能使矩形头放入锚板槽内。

③设备就位后，再将地脚螺栓拧紧，地脚螺栓孔内应充满干燥砂石。

（3）锚固式地脚螺栓（膨胀地脚螺栓）。

图2-1-3-4所示为锚固式地脚螺栓，常用于质量轻、振动较小的小型机床设备的安装，可直接在具有一定强度的车间混凝土地面上安装。大中型设备采用锚固式地脚螺栓安装时，应先在施工完的基础上钻出螺栓孔，孔径比螺栓最大直径大，比膨胀后的直径小，然后装入螺栓并锚固，最后灌入以环氧树脂为基料的黏结剂。

图2-1-3-4 锚固式地脚螺栓

2）垫铁

通过垫铁厚度的调整，可使设备达到所要求的标高和水平度，并将设备的质量和工作中的负荷均匀地传给基础，减少振动，增加设备在基础上的稳定性。目前，安装中主要使用调整垫铁，如图2-1-3-5所示。

图2-1-3-5 调整垫铁

垫铁应按以下要求布置：

（1）每个地脚螺栓旁至少有一组垫铁；垫铁应尽量靠近地脚螺栓。

（2）相邻两组垫铁的距离不宜超过500～1 000 mm。

（3）每一组垫铁的面积均应能承受设备传来的负荷。

（4）垫铁布置的方式如图2-1-3-6所示。

图2-1-3-6 垫铁的布置方式

（a）标准式；（b）井字式；（c）十字式；（d）单侧安放式（e）三角式；（f）辅助与标准混合式

三、设备的就位与固定

1.设备的就位

设备的就位就是用起重设备将待安装设备吊运到安装位置上，使机座安装孔套入地脚螺栓，并平稳地安放在垫铁上。

设备就位主要包括以下工作：

（1）吊运前的安全检查。绳索应拴在设备适合受力的位置上，在绳索与设备表面接触部位应垫上保护垫板，以防损坏其油漆表面或已经加工的表面。

（2）预起吊。开动起重设备缓慢将设备吊起，直至拉紧钢丝绳。检查吊索转接是否可靠，以及其他的各处捆扎、连接情况是否良好。若一切正常，再开动起重机，将设备吊离地面0.2　m左右，停止起重机，再一次检查设备的各个部位有无变形或其他问题。

（3）正式起吊。起吊时，必须注意控制起吊速度，缓慢启动上升至0.5　m左右的高度后，保持匀速水平移动。吊运过程中，应时刻观察起重机、绳索、吊钩的工作情况，防止意外发生。

（4）设备就位。设备吊运到安装位置后，将设备底座的安装孔对准基础上的地脚螺栓，然后将设备缓缓下降，平稳地安放到垫铁上。设备就位后，应注意调整机床外部尺寸与车间墙柱及其他设备的相对位置，使其满足平面布局图的要求。

2.设备的固定

采用地脚螺栓或混凝土固定设备。

四、设备的拆卸与清洗

设备就位固定后，就可着手设备的拆卸和清洗工作。

1.设备拆卸注意事项

（1）拆卸前，必须了解清楚设备、零部件的结构、连接和固定方式，不清楚情况不准拆卸。

（2）拆卸时，必须将零件的回转方向、大小头、厚薄端分辨清楚。拆下的零件，应按其形状和特点做好印记、标记，分别采用适当的方式存放在本机上。特别细小的零件应用防潮油纸包好，挂牌保存。

（3）拆卸过程中，要特别注意安全，工具必须牢固，操作必须准确。

（4）不可拆卸的或拆卸后会降低质量的零部件，应尽量不拆卸。对标有不准拆卸标记的设备或零部件，禁止拆卸。

2.设备的清洗

设备的清洗是除去设备床身及零部件表面的防锈剂、锈蚀层及其他污物、杂质的操作程序。清洗是伴随设备就位、装配、找平找正过程进行的。安装前，对需要的或规定的测量基准面应立即清洗。装配时，与有关零部件相连接的零件，清洗后要立即装配。在试运转及调试过程中，凡涉及的零部件均要清洗，不准拆卸的部位可不打开清洗。设备表面如果有干油可用煤油清洗，若有防锈漆可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后，用棉纱擦净并涂上润滑油。设备无油漆的部位均应涂上机油防锈。

五、设备的装配与调整

机电设备拆卸和清洗完成后，就可进行装配工作。按规定的技术要求，将众多的零件或部件进行组合、连接或固定，使之成为符合技术和功能要求的成品。设备装配过程中，要特别注意零件之间的相互位置和相互结合零件之间的松紧程度。

1.装配前的准备工作

（1）装配人员必须了解所装配机械的用途、构造、工作原理及有关的技术要求，熟悉并掌握机械装配工作中各项技术规范。

（2）零件装配前必须彻底清洗一次，任何脏物或灰尘均会引起严重磨损。对较长的油孔管道和管路应用压缩空气吹净。

（3）检查零部件在搬运和堆放时有无变形碰伤，零件表面不应有缺陷。

（4）对所有偶合件和不能互换的零件，应按拆卸、修理或制造时所作的记号成对或成套的装配，不许混乱。

（5）准备好各种铜皮、铁皮、保险垫片、弹簧垫圈、止动铁丝等（一般不准重复使用）。纸垫、软木垫及毛毡的油封件均应换新并注意原来厚度。各种垫料在安装时不应涂油漆和黄油，但可以用机油。

（6）所有皮质油封在装配前必须浸入已加热至66℃的机油和煤油各半的混合液中浸泡5～8 min；橡胶油封应在摩擦部分涂以齿轮油。安装油封时，油封外圈可涂以白色。

2.选择正确的装配方法

常用的装配方法有一般装配法和过盈连接装配法。一般装配法的类型及选用参见表2-1-3-1；过盈连接装配法的类型及选用参见表2-1-3-2。

表2-1-3-1 一般装配法的类型及选用

表2-1-3-2 过盈连接装配的类型及选择

续表

3.机械部分的安装与调整

机械安装主要包括清点、清洗、组装、调整、总装、检验六个过程。

（1）清点：根据设备技术资料清点设备的零部件是否齐全、是否符合要求、有无损伤来进行分类。

（2）清洗：去除零件表面或部件中的油污及机械杂质。零部件不得有毛刺、飞边、氧化皮、锈蚀、切屑、油污、着色剂等。

（3）组装：将零部件、整件通过各种连接方法安装在一起，组成一个不可分的整体，使之具有独立工作的功能。组装前对零部件的配合面、滑动门的主要配合尺寸，特别是过盈配合尺寸及相关精度进行复查，确认无误后方可组装。组装的原则是：先轻后重、先小后大、先铆后装、先装后焊、先里后外、先平后高，上道工序不影响下道工序。CA6140普通车床的简要装配工艺路线如图2-1-3-7所示。

图2-1-3-7 CA6140普通车床的简要装配工艺路线

（4）调整：包含平衡、校正、配作等。平衡是对设备中的旋转零部件进行平衡，以防止设备在使用中出现振动，主要包括静平衡和动平衡；校正是产品中各相关零部件间找正相互位置，并通过适当的调整方法，达到装配精度要求，例如机床的平行度校正；配作是两个零件配合后固定其相互位置的加工，如配钻、配铰等，亦有为改善两零件表面结合精度的加工，如配刮、配研及配磨等，配作一般需与校正调整工作结合进行。

（5）总装：按照总装图，将组装调整好的组件安装在机械本体上，最后将整机安装在基础上，或先将机械本体安装在基础上，校正好机械本体水平后再将组件安装在机械本体上。其原则也是：先轻后重、先小后大、先铆后装、先装后焊、先里后外、先平后高，上道工序不影响下道工序。

（6）检验：安装完成后，按配套的工艺和技术文件的要求进行安装质量检查，主要检查外观、正确性、安全性和精度等。

4.电气安装

电气安装是根据设备电气布置图，将电气元件（部件、控制器等）安装在相应位置，根据接线图连接所有元器件，对设备可靠地保护接地。安装完毕应对电气设备进行绝缘测试。电气安装时应注意以下事项：

（1）安装前应检查电气元件（部件、控制器等）是否符合要求和标准。

（2）电气元件（部件、控制器等）安装紧固时力度要适合，避免损坏器件。

（3）布线时不同电压等级的导线不得用同一线管。

（4）接线时一定要安装接线图或电气原理图上的标号，给导线套上号码管。

（5）导线不得裸露金属部分，以防发生触电事故。

（6）保护接地线截面积不得小于相线的1／2，且要用黄／绿双色线。

六、设备的找正找平

设备的找正找平工序是设备安装施工中最重要、最严格的工作。设备的找正找平就是将设备不偏不倚地正好放在规定的位置上，使设备的纵、横中心线和基础的中心线对正。其工作概括起来主要是进行“三找”，即找标高、找中心、找水平。

1.设备的初平

设备的初平主要是初步找正找平设备的中心、水平、标高和设备与设备之间、设备与建筑物之间的相对位置。通常与设备的吊装就位同时进行。许多安装精度要求较低、刚度较大的整体设备和绝大多数静置设备，只需进行初平即可，如锯床、仪表车床等。

2.设备在安装位置上的找正找平检测

（1）设备安装水平度的检测。此项检测的目的是确保设备床身导轨处于水平状态，使床身导轨工作面与移动工作台工作面间的润滑油不会过快流失，保证工作台运动力均匀。同时，也作为垂直导轨和其他导轨安装调试和检测的基准。图2-1-3-8所示为卧式车床安装水平度检测示意图。

图2-1-3-8 卧式车床安装水平度检测示意

（2）设备安装垂直度的检测。图2-1-3-9为龙门铣床横梁移动对工作台面在纵向平面内的垂直度检测示意图。

图2-1-3-9 龙门铣床横梁移动对工作台面在纵向平面内的垂直度检测示意

（3）设备安装直线度的检测。设备安装中对直线度误差的检测常用方法有检验棒或平尺检验法、自准直仪测量法和钢丝测量法等。如图2-1-3-10所示。

图2-1-3-10 安装直线度的检测方法

（a）钢丝测量法；（b）检验棒或平尺测量法

（4）设备安装平面度的检测。常用的方法是着色法：将被检测平面涂上颜色，放在校准平尺或平板上研磨，根据单位面积上的接触研点数来判断是否符合要求。对要求不是很高的表面，可用刀口尺的刃口从多个方向紧贴被测表面，通过观察透光情况或用塞尺进行平面度判断。

（5）设备安装平行度的检测。在设备安装中，通常需要对设备导轨与导轨、工作台移动对主轴轴线、溜板移动对主轴轴线等的平行度进行检测。图2-1-3-11所示为普通车床溜板移动对主轴轴线的平行度检测示意图。

（6）设备安装同轴度的检测。图2-1-3-12为六角车床刀杆支架孔对主轴轴线同轴度检测示意图。

图2-1-3-11 普通车床溜板移动对主轴轴线的平行度检测示意图

图2-1-3-12 六角车床刀杆支架孔对主轴轴线同轴度检测示意图

3.设备的精平

在设备初平的基础上，对设备的水平度、铅垂度、平面度等进行进一步的调整和检测，使其达到规范要求的标准。对安装精度要求特别高的设备，如大型精密车床、铣床、磨床、坐标镗床等，均应在初平的基础上进行精平。机床初平后，当设备地脚螺栓孔灌注的混凝土强度达到设计强度的75%以上，就可以进行机床设备的精平。设备精平的检测调整方法与初平方法基本相同，但精度要求更高、工作要求更细。精平所用的检测工具精度应高于被检测设备部件的设计和安装要求精度，测量误差应小于被检测部件精度允许的极限偏差。

4.设备的二次灌浆

对于刚度较大的机床设备，精平作业合格，经有关部门按技术标准严格复查合格后，即可进行二次灌浆。二次灌浆不仅可以固定垫铁，而且可以将设备的负荷均匀地分配在基础上。因二次灌浆后，设备便不能再移动、调整，所以，在二次灌浆前要对设备的安装质量进行一次全面、严格的复查。复查的主要内容如下：

（1）垫铁和地脚螺栓的复查。

（2）基础的复查。

（3）设备安装质量的全面复查。主要是中心线、标高、水平度、有关的连接和间隙等的复查。

七、机电设备试运转

1.试运行前的准备工作

（1）机床应清洗干净。

（2）控制系统、安全装置、制动机构、夹紧机构等，经调试检查，动作灵活可靠。

（3）电动机旋向与操作和运动部件和运动方向相符。

（4）润滑、液压、气动系统调试良好。

（5）各变速操纵手柄扳动灵活，位置正确、可靠。各部件手摇移动或手动盘车时，移动应灵活无阻滞现象。

（6）磨床的砂轮无裂纹、碰损等缺陷。钻夹头的钥匙、车床卡盘扳手均已取下。

（7）工作台移动限位器调整到安全可靠位置并已锁紧。

2.设备试运转的基本要求（无负荷运转）

（1）试运转的步骤：由部件至组件，由组件至单台机床；先单机后联调；先手动后自动；先低速后高速；先附属设备后主机；先就地后远方（遥控）；先空载后负载；先点动后联动。

（2）操作程序必须符合设备技术文件的规定，上一步骤检查合格后，才能进行下一步骤的运转。

（3）试运转中应注意以下几点：

①操纵机构的位置、刻度标志应正确，操作灵活可靠，动作协调无阻滞。

②设备主运动机构从最低速至最高速依次运转；现场组装的大型设备的运转速度和时间应符合设备技术文件规定。

③进给机构应做低、中、高进给量的试运转；快速移动机构应做快速移动试验。

④具有静压装置的设备，应在静压建立后才可启动。

（4）设备运转中应达到下列要求：

①各种速度下工作机构动作平稳、准确可靠。

②主运动和进给运动的启动、停止、制动和自动动作正确，无冲击振动、爬行等现象。

③变速、重复定位、分度、自动循环、夹紧装置、快速移动以数字显示应灵敏、正确可靠无异常。

④电气、液压、润滑、气动、冷却系统的工作正常，介质的工作温度不超过规定。

⑤安全防护和保险装置可靠，运动中无异响。

⑥滚动轴承的温度一般应不大于70℃，温升不大于40℃，滑动轴承的温度一般应不大于60℃，温升不大于30℃。

⑦主运动的无负荷运转功率符合设备技术文件的规定。

⑧数控机床的各种动作符合设计规定。

⑨在考核设备运转情况的同时，更要注意考核系统的整体效果。机械设备的动作、行程、速度及联锁控制等均应符合设计功能要求。