Лазерная центровка валов

Лазерная центровка валов

Услуги по выездной лазерной центровке (выверке соосности) валов

Мы выполняем лазерную центровку валов с применением специализированного профессионального измерительного оборудования от ведущих мировых производителей — SKF, PRUFTECHNIK.
Вы получаете не только саму центровку, но документальное подтверждение правильности установки оборудования.
Наша услуга по выверке соосности нужна для введения в эксплуатацию нового оборудования, а также после обслуживания или ремонта.

Вам нужна услуга по центровке оборудования?
Наш специалист приедет с приборами и калиброванными пластинами

Хотите делать выверку самостоятельно?
Мы можем продать Вам оборудование SKF и научить с ним работать

Предупреждение аварийных ситуаций и экономия ресурсов

ООО «Компания МС Диагностика» предлагает опробовать в работе современные технологии и оборудование для центровки агрегатов (корректировки положения осей сопряженных валов механизма).

Применение методики центровки валов помогает решить проблему комплексно:

• Отцентрировать валы при установке и запуске нового оборудования;
• Уменьшить шум и вибрацию и продлить срок службы агрегата;
• Увеличить производительность техники и уменьшить энергозатраты;
• Обеспечить высокую эффективность и надежность при эксплуатации оборудования с муфтовыми соединениями;
• Снизить общую нагрузку на рабочие узлы.

Такая центровка позволяет разумно использовать трудовые ресурсы, поскольку специалистам нужно меньше времени на монтаж и обслуживание агрегатов. Параллельно увеличивается срок безремонтной эксплуатации оборудования.

Этапы работ:

• Осмотр агрегата;
• Изучение технической информации ;
• Снятие замеров;
• Собственно центровка, по результатам которой составляется подробный отчет.

Наша компания проводит работы по лазерной центровке (юстировке) валов насосов и других ротационных машин.

Любой инженер, который сталкивался со смещением вращения сочлененных валов и с уверенностью может сказать, что время простая при ремонте огромное, а в следствие и потеря производительности, увеличение расходов на запчасти и ремонт может сильно ударить по карману владельца насосной системы.

Специалисты по техническому обслуживанию распознают признаки неправильной работы устройства, на основании контроля уровня и вибрации. Также необходимо исключить и другие источники неисправностей, например, повреждение подшипников. Соответственно, необходима корректировка с высокой точностью. Сервисный Центр ГК «Насосэлектромаш» выполняет центровку профессионально и с хирургической точностью.

Центровка должна выполняться даже при получении и установке нового устройства, а также после ремонта одного из агрегатов. Следует отметить, что частые ошибки работников компании как раз основы на убеждении, что раз оборудование новые, то и система предварительно настроена правильно. Однако это не так. Центровка необходимо производить относительно уже установленного оборудования. Также не стоит забывать, что при транспортировке также происходит смещение валов из за механического внешнего воздействия.

ЦЕНТРОВКА
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ УСЛУГ PRUFTECHNIK

• Лазерно-оптическая центровка валов
• Центровка валков с помощью систем PARALIGN и ROLLALIGN
• Измерение риски
• Лазерное выравнивание конструкций и деталей машин
• Определение параметров центровки
• Скачать

Лазерно-оптическая центровка валов

Посредством систем OPTALIGN и ROTALIGN компания PRUFTECHNIK внедрила лазерную оптическую центровку валов и машин в начале 80-х по всему миру. Марка PRUFTECHNIK может использоваться как синоним лазерной оптической центровки машин любого типа, а также вертикальных машин и машин с карданными валами.

Компания PRUFTECHNIK предлагает такую точную лазерную центровку валов как в качестве услуги, так и в виде обучающего тренинга на местах. Почему так важна прецизионная центровка?Если допустимый рабочий диапазон соединительной муфты вала будет исчерпан, то уже в пограничных зонах могут возникать дополнительные вибрации и растущие противодействующие силы, ведущие к повышенному износу уплотнений и подшипников, а в худшем случае даже к поломке самого вала. Какую максимальную величину параллельных, угловых и осевых смещений может компенсировать соединительная муфта, помимо прочего, определяет ее конструктивное исполнение. С помощью лазерной центровки валов мы добиваемся требуемой геометрической точности независимо от установленной муфты. Это также относится к вертикальным машинам и шарнирным валам.

Центровка валков с помощью систем PARALIGN и ROLLALIGN

PARALIGN — это уникальный, разработанный PRUFTECHNIK прибор, в котором используется лазерный гироскоп для измерения параллельности валков и роликов в производственных установках в бумажной, полиграфической, обрабатывающей и (или) сталеплавильной промышленностях.

Из-за высоких эксплуатационных скоростей установок и все более жесткихстандартов качества продукции точная центровка валков стала необходимостью. Прекрасно, то есть параллельно, центрованные валки обеспечивают лучшее качество продукции и увеличенную производительность благодаря повышенной эксплуатационной готовности и мощности машины.

В отличие от метода оптического измерения с помощью системы PARALIGN можно выполнять также измерение валков в труднодоступных местах в установке, так какзрительный контакт здесь не требуется. PARALIGN — это самый быстрый способ измерения валков нарынке. Отчеты по результатам измерений всегда под рукой. Благодаря небольшому времени наладки и измерения сервисные услуги с применением системы PARALIGN могут без проблем оказываться во время непродолжительных остановок оборудования,запланированных для технического обслуживания.

ROLLALIGN обеспечивает параллельность валков и цилиндров для небольших длин валков и жестких или недоступных элементов машины, например, застрял в обезжиривающих ваннах.

Измерение риски

Мы измеряем лазером риску машины и проверяем с помощью PARALIGN параллельность валков установки. Одновременно мы определяем вертикальность положения валков относительно риски. Вибрация и оседание машины могут сильно повлиять на исходную линию трещины, которая может быть своевременно обнаружена регулярными проверками линии отрыва.

Лазерное выравнивание конструкций и деталей машин:

Нередко наши услуги включают в себя комплексные задачи по измерению. При определении прямолинейности шин мы устанавливаем также их коэффициент параллельности. Плоскостность, например нижней части пневматической сушилки или пресса, мы документируем для вас в сравнении с соответствующей сопряженной деталью. Таким образом, создается разностное изображение плоскостности поверхностей.

Технологические линии, например в металлообрабатывающей или шинной промышленностях, включают в себя линии подачи материала, которые должны располагаться вертикально по отношению ко всему производственному процессу. Эти измерения мы берем на себя. Также мы измеряем вертикальность линий подачи материала по отношению к ротационным осям в основной линии.

Односторонний износ подшипников может сигнализировать о том, что валы (приводные, вертикальные, турбинные и т. д.) посажены криво или работают с отклонениями. Благодаря методам измерения с лазерной точностью специалисты PRUFTECHNIK могут выполнять измерение и центровку отверстий, фланцев, стыков или даже турбин (частей турбин) с точностью до 1/100 мм.

Определение параметров центровки

Существуют машины, в которых номинальный режим работы достигается только через несколько дней или регулярно изменяется. Затем это означает, что необходимо выполнить выравнивание в холодном состоянии с учетом спецификаций выравнивания, так что при номинальной работе достигается идеальное выравнивание между машинами, соединенными друг с другом.

Мы оказываем услуги по определению оптимальных параметров центровки с использованием соответствующей измерительной техники. Затем эти параметры вводятся в измерительное оборудование для лазерной выверки и автоматически учитываются при последующей центровке валов.

Методика центровки агрегата

Перед центровкой необходимо проверить затяжку крепежных болтов корпусов подшипников и анкерных болтов. Любое ослабление крепления агрегата к основанию, а также трещины в раме, неравномерная осадка и разрушение фундамента способны нарушить центровку агрегата во время его работы.

Для проверки центровки валов по полумуфтам устанавливают приспособление и производят исходные замеры R, T1 и Т2. Затем, совместно поворачивая валы по направлению рабочего вращения на 90°, 180° и 270°, повторяют измерения и записывают в круговые диаграммы (рис. 7).

Совместный поворот валов необходим, чтобы избежать влияния торцевого и радиального биения полумуфт на измерение расцентровки. (Рекомендуется записывать измерения соответствующие положению наблюдателя, при котором он смотрит со стороны рабочей машины на электродвигатель.) Возвращают валы в исходное положение и проверяют первоначальные измерения. Рассчитывают средние значения и проверяют равенство сумм (Rв + Rн) = (Rп + Rл) и (Тв + Тн) = (Тп+Тл). Допустимое неравенство сумм — не более 0,05мм. Неравенство более допустимого значения свидетельствует о неточности некоторых измерений. Далее приводят показания к нулю вычитанием минимального значения R и Т из остальных. Таким образом получается наглядная картина расцентровки агрегата.

Фактическую расцентровку рассчитывают по формулам:

Еу = (Rв — Rн)/2 — радиальная расцентровка в вертикальной плоскости;

Ex = (Rп — Rл)/2 — радиальная расцентровка в горизонтальной плоскости;

Sу = (Tв — Tн)/2 — торцевая расцентровка в вертикальной плоскости;

Sх = (Tп — Tл)/2 — торцевая расцентровка в горизонтальной плоскости.

По полученным результатам в случае необходимости проводят корректировку положения осей валов, перемещая опоры. Для большинства машин центровку осуществляют перемещением электродвигателя. В вертикальной плоскости положение регулируют подкладками. Подкладки набирают из металлических пластин и фольги П-образной формы, причем габариты прокладок должны соответствовать опорной поверхности лапы электродвигателя. При установке двигателя на подкладки необходимо проверить плотность прилегания лап щупами. Двигатель должен стоять на опорах всеми лапами. Затяжку производят «крест на крест» равномерно. В противном случае при затяжке крепежных болтов произойдет перекос электродвигателя.

В горизонтальной плоскости двигатель удобно перемещать специальными болтами, установленными на раму.

Перемещение оси вала двигателя можно контролировать по перемещению полумуфты, используя центровочное приспособление. При этом необходимо установить центровочную скобу в положение, соответствующее измерению корректируемого параметра расцентровки со стороны большего значения. Затем переместить опоры двигателя так, чтобы измеряемый размер уменьшился на величину, соответствующую фактической расцентровке.

Центровку проводят последовательно в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Перемещение опор можно рассчитать по схеме показанной на рис. 8.

Y1 = Ey + L2.Sу/D — перемещение подшипника №1 в вертикальной плоскости;

Y2 = Ey + L1.Sу/D — перемещение подшипника №2 в вертикальной плоскости;

XI = Eх + L2.Sх/D — перемещение подшипника №1 в горизонтальной плоскости;

Х2 = Eх + L1.Sх/D — перемещение подшипника №2 в горизонтальной плоскости,

где D — диаметр полумуфты, на которой производят измерения.

После перемещения и фиксации опор проводят контрольное измерение расцентровки, при необходимости ее корректируют. Там, где это предусмотрено, устанавливают контрольные штифты, предотвращающие перемещения опор от вибрации и случайных нагрузок.

Энергосбережение за счет наладки производственного оборудования на основе энергосервиса

С. В. Антонычев, генеральный директор ООО «Энергопромсервис»

В России механизм энергосервисного контракта (ЭСК) пока только отрабатывается, поэтому интересен любой опыт их внедрения. Приведем один из примеров наладки производственного оборудования, принадлежащего предприятию коммунального хозяйства в г. Дубна, выполненной на условиях ЭСК.

В ходе обязательного энергетического обследования производственных объектов многоотраслевого предприятия коммунального хозяйства наукограда Дубна ОАО «ПТО ГХ» 1 была проведена выборочная вибродиагностика 32 агрегатов: 26 насосов, 3 дымососов и 3 вентиляторов, которая выявила 12 агрегатов, остро нуждающихся в центровке. Нами был апробирован и предложен механизм виброналадки оборудования на условиях энергосервисного контракта.

Обследование оборудования

Виброобследование насосных и тягодутьевых машин ОАО «ПТО ГХ» вызвано необходимостью оценки их фактического состояния, проводилось на предприятии впервые для принятия решения о замене дефектных элементов и экономии электроэнергии за счет процедуры лазерной центровки валов: согласования движения двух или более валов друг с другом, которое необходимо выполнять перед их размещением внутри механизма до начала работы оборудования.

Необходимость выверки соосности валов

В настоящее время важность выверки соосности признается всеми специалистами, но на многих предприятиях нет должного отношения к качеству работ по центровке, особенно основного насосного и тягодутьевого оборудования. Однако согласно государственным законодательным документам по энергосбережению 2 , подход к решению данных вопросов должен стать иным.

Плохая центровка валов является частой причиной повышенной вибрации агрегатов и сопровождается повышенным расходом потребляемой энергии и частыми повреждениями подшипников и соединительных муфт. Использование эластичных муфт при плохой центровке валов снижает вероятность повреждения самих муфт, но не избавляет подшипники от основной причины их преждевременного выхода из строя – от перегрузки вследствие несоосности валов агрегата. Следствием являются повышенные эксплуатационные расходы и снижение производительности оборудования, а в итоге происходит общее снижение прибыльности предприятия.

Если обратиться к статистике, то становится ясно, что причиной преждевременного износа оборудования в 50?% случаев будет именно несоосность. Для сравнения: дисбаланс будет причиной в 40 % случаев.

Анализ вибрации оборудования

Сегодня в большинстве отраслей промышленности используют вибрационный анализ в качестве метода программы предупредительного обслуживания. Анализ вибрации оборудования дает возможность просто обнаружить проблемы, связанные с несоосностью.

Программа виброобследования насосных и тягодутьевых машин ОАО «ПТО ГХ» была разработана на основе шестилетнего практического опыта, полученного на ОАО «Чепецкий механический завод». В базе данных программы есть информация по нормам, предназначенным для оценки состояния вращающихся агрегатов практически всех типов. Программа учитыва-ет состояние агрегата, тип фундамента и соединительной муфты. Технологические параметры, характеризующие работу оборудования (производительность, температура, давление и т. д.), также могут вводиться в программу для проведения анализа их влияния на уровень вибрации агрегата.

Для обработки данных использовалось программное обеспечение «Аврора 2000» 3 – это сочетание базы данных по оборудованию с экспертной диагностической системой.

Оценка текущего состояния агрегата производится на основании сравнения замеренных значений вибрации с нормированными значениями (ГОСТ ИСО 10816/1–1997 «Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерения вибрации на невращающихся частях. Общие требования»).

Оценка текущего состояния оборудования

Основой для определения текущего состояния оборудования являются измерения среднеквадратичного значения (СКЗ) виброскорости (мм/с), они проводятся на каждом подшипнике оборудования с горизонтальной осью вращения с последовательной фиксацией оси вибродатчика и измерением вибрации в трех взаимно перпендикулярных направлениях: вертикальном, поперечном и осевом (рис. 1), при этом существуют эмпирические правила анализа вибрации:

Точки измерения вибрации на подшипниковых опорах насосного агрегата

Состояние подшипников, качество центровки механизмов, наличие небалансов роторов, правильность монтажа ременных передач и т. д. определяются программой «Аврора 2000».

На основании нескольких замеров вибрации программа определяет время, когда состояние оборудования ухудшается до критического. По итогам проведенных замеров вибрации всего контролируемого оборудования программа оперативно и автоматически формирует график проведения ремонтных работ с указанием дефектов, которые необходимо устранить.

Ярким примером пагубного воздействия чрезмерной нагрузки на подшипники качения, установленные на сетевом насосе марки ЦН 400/105 (№ 3) всего лишь месяц назад, является выход из строя одного из них (рис. 2) по причине ненадлежащего выполнения процедуры центровки.

Сетевой насос марки ЦН 400/105 (№ 3)

Раскалывание внешнего кольца подшипника качения данного сетевого насоса могло быть вызвано только двумя причинами: перекосом при монтаже или при больших динамических нагрузках в результате некачественной центровки валов на стадии монтажа агрегата. Учитывая, что относительно недавно перед этим был заменен подшипник качения задней части электродвигателя (рис. 3, точка 1), то можно с большой вероятностью говорить о работе агрегата без должной центровки, которая и спровоцировала ускоренное разрушение подшипников.

Упрощенная кинематическая схема расположения подшипниковых узлов сетевого насоса марки ЦН 400/105 (№ 3)

В результате несоосности валов механические и электрические части двигателя испытывают повышенную нагрузку: изнашиваются подшипники (это может стать причиной биения), увеличиваются токи (что приводит к увеличению электрических потерь, более быстрому старению изоляции обмоток), КПД машины резко падает. Работа двигателя в тяжелых режимах ведет к резкому снижению срока эксплуатации, а следовательно, к более частым ремонтам и увеличению затрат на обслуживание данного оборудования.

Виброналадка агрегата

После замены подшипника проведена виброналадка агрегата, которая заключается в выполнении процедуры центровки валов насоса в двух плоскостях (рис. 4). Использование лазерной техники может значительно сократить время центровки, т. к. лазеры обладают высокой точностью и простотой применения. Для этих целей была задействована шведская система центровки валов Easy-Laser D505 4 , после чего проведены измерения СКЗ виброскорости и оценки огибающей виброускорения измерительным комплексом SKF «CMAS 100 SL».

Центровка валов насоса в двух плоскостях

Энергосервисный контракт

Предприятие ОАО «ПТО ГХ» (далее – заказчик), работающее в системе тарифного регулирования, из-за ограниченности финансирования не имеет возможности проводить не запланированные в тарифе работы. Поэтому наша организация (далее – исполнитель) приняла решение провести высокоточную лазерную центровку агрегатов на регулярной основе, на условиях энергосервисного контракта, по которому заказчик, не расходуя собственных средств, проводит улучшение своего энергохозяйства и получает отцентрованные агрегаты.

Исполнитель за свой счет провел процедуру виброналадки оборудования, и под контролем представителя заказчика ежемесячно производит расчет экономии электроэнергии. При этом заказчик в результате эксплуатации оборудования оплачивает услуги (работы) исполнителя за счет средств, полученных от экономии электроэнергии.

По окончании срока энергосервисного контракта заказчик получает все произведенные улучшения оборудования и, естественно, продолжает получать дальше все сэкономленные средства.

Полученная экономия

Приведем пример расчета экономии электроэнергии, достигаемой в результате лазерной центровки сетевого насоса марки ЦН 400/105 (№ 3), установленного в одной из котельных ОАО «ПТО ГХ». Общий алгоритм расчета экономии:

1. Измерить ток до и после проведения центровки.
2. Определить разницу измеренных значений тока.
3. Уточнить характеристики двигателя: напряжение, коэффициент мощности.
4. Выяснить стоимость энергии для предприятия.
5. Рассчитать мощность в кВт по формуле:

где V – напряжение сети, В;
А – сила тока, А;
cos (φ) – коэффициент мощности.
Годовая экономия составит

где Т – время работы насоса с учетом фактической загрузки насоса, ч/год;
Δ W – разность мощностей до и после проведения центровки, кВт;
Ц – стоимость покупаемой электроэнергии, руб./кВт ч.

В нашем случае исходные данные для расчета ЭСК следующие:
— мощность электродвигателя сетевого насоса А3 315 М-4У3 Л13 –190 кВт;
— напряжение сети – 380 В;
— время работы насоса с учетом фактической загрузки (при коэффициенте спроса, равном 0,6) – 3 124,8 ч/год;
— тариф покупаемой электроэнергии – 3,2459 руб./кВт•ч;
— cos (φ) – 0,90;
— потребляемый ток, измеренный до центровки,?– 54 А, после центровки – 49 А; соответственно, разница – 5 А.

Рассчитаем мощность до и после проведения центровки:

До: (380 • 54 • 0,9 • 1,732)/1 000 = 31,99 кВт
После: (380 • 49 • 0,9 • 1,732)/1 000 = 29,02 кВт
Экономия в год будет равна: 3124,8 • (31,99 – 29,02) • 3,2459 = 30,12 тыс. руб.

С учетом того, что стоимость полной диагностики сетевого насоса марки ЦН 400/105 (№ 3), включая лазерную центровку, равна 15 тыс. руб., срок окупаемости данного мероприятия составит 6 мес.

По экспертным оценкам, годовой совокупный потенциал экономии электрической энергии в результате процедуры лазерной центровки насосного и тягодутьевого оборудования ОАО «ПТО ГХ» может составить от 450 до 900 тыс. кВт•ч (4–9 % от общего потребления), что в денежном выражении при тарифе на электроэнергию 3,2459 руб./кВт•ч составит от 1,5 до 3,0 млн руб.

Итак, правильная центровка механизмов может снизить потребление энергии электродвигателем в среднем до 10 %, а в некоторых случаях и намного больше.

Никого не удивляют напоминания о выключении света в помещении, если в нем нет необходимости, но кто-нибудь интересовался, сколько электроэнергии можно сэкономить в результате грамотного подхода к виброналадке насоса? А ведь на предприятии средних размеров их может быть несколько сотен. Плохая центровка приводит к потере по крайней мере 3 % стоимости всей производственной энергии.

1 На производственных объектах ОАО «ПТО ГХ» установлено 82 единицы насосного оборудования мощностью от 1,1 до 200,0 кВт, при этом велика доля энергоемких сетевых и канализационных насосов с приводами большой мощности (более 75 кВт) – 39 %. Кроме насосного оборудования, в котельной № 1 установлено 10 тягодутьевых механизмов (5 дымососов и 5 дутьевых вентиляторов).

2 Федеральный закон от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и Распоряжение Правительства РФ от 13 ноября 2009 года № 1715-р «Энергетическая стратегия России на период до 2030 года».

3 «Аврора-2000» – экспертная система диагностики состояния и планирования ремонтов вращающегося оборудования по техническому состоянию (Пермь).

4 Сертификат Госстандарта РФ. Система центровки и измерения взаимного расположения поверхностей и вибрации Easy-Laser зарегистрирована в Государственном реестре средств измерений № 31164-06.

По конструкции валы могут работать или совместно на изгиб и кручение (основной случай) или только на кручение (что реже), оси — работают только на изгиб. Основное их отличие в том, что

Для правильной оценки прочности вала следует внимательно назначать воспринимаемую им рассчетную нагрузку, с учетом наибольших, хоть и редко встречаемых значений, так и в части ее изменений во времени с учетом абсолютных и относительных нагрузок различных уровней, важно насколько возможно точно выявить характер и величину нагрузок. Основным условием, определяющим надежность и долговечность эксплуатации электрических машин является правильно выполненная центровка валов.

Центровка валов включает в себя две основные операции: выверку оси общего вала (выверку линии валов) и собственно центровку, то есть устранение боковых и угловых смещений машин и механизмов.

Для обеспечения правильного распределение нагрузок между подшипниками валы соединяемых машин должны быть установлены в такое положение, при котором торцовые плоскости полумуфт в горизонтальной и вертикальной плосткостях будут параллельны, а оси валов продолжением одна другой, без смещений. Под действием собственного веса ротора ось вала каждой электрической машины принимает несколько изогнутую форму. Если соединяемые валы установить строго горизонтально, то изгибы осей валов приведут к тому, что торцовые плосткости полумуфт не будут параллельны и получат раскрытие сверху. В этом случае оси валов будут продолжением одна другой. При работе такого агрегата его валы будут вибрировать, оказывая вредное влияние на подшипники и другие части механизма.

Выверка линии валов по уровню. При одновременном монтаже двух частей (например, двигатель и генератор), для выполнения этой операции есть несколько способов.

Несоосностью валов называют такое их взаимное расположение, при котором центрируемые оси и имеют боковое (радиальное) или угловое (осевое) смещение относительно друг друга.
Величины допустимых смещений определяются конструецией применяемых муфт, имеющих разную компенсационную способность. Под компенсационной способностью следует понимать способность некоторых типов муфт компенсировать неточность выверки соосности валов соединяемых машин.

Валы, соединяемые при помощи жесткой поперечно-свертной муфты практически не допускают боковых и угловых смещений так как при таком соединении они должны работать как общий вал.

Технологическая последовательность операций по монтажу электрических машин зависит от их габаритов и способов поставки (в собранном или разобранном виде).

Перед центровкой валов должны быть выполнены следующие подготовительные работы: подготовка рабочего места; проверка шеек валов, проверка состояния полумуфт к насадке, нагрев полумуфт, насадка полумуфт, очистка и осмотр вкладшей подшипников, проверка положения шеек вала в нижних вкладышах, предварителльная проверка совпадения линии валов, проверка радиального биения валов и полумуфт, проверка полумуфт на осевое биение.

Остановимся на наиболее важных моментах

Отверстие в ступице и посадочная часть вала должны иметь форму цилиндра. Для тяжелых условий работы полумуфты насаживают на валы в горячем состоянии с натягом, обеспечивающим необходимую прочность насадки. Величина натяга считается достаточной, если диаметр отверстия в ступице полумуфты, насаживаемой в горячем состоянии будет до нагревания меньши диаметре посадочного конца вана на 0,08-0,1 мм. на каждый 100 мм. диаметра вала.

При такой разнице в диаметрах создается натяг, обеспечивающий достаточную прочность насадки. Допускать слишком большую величину натяга не следует, так как это может привести к разрыву ступицы, при меньшем натяге возможно провертывание полумуфт на валу при передаче больших моментов.

При насадке полумуфт посадочный конец вала и отверстие в ступице должны быть очищены от осевшей на них пыли, заусенцев, шероховатостей и т.п.

Небольшие полумуфты с призматической шпонкой в холодном состоянии насаживают вручную. Для насадки полумуфты в горячем состоянии заранее подготавливают приспособления для переноса нагретой муфты, а также для ее насадки.

У двигателей с коническим концом вала на валу предусмотрена нарезка и коническая полумуфта насаживается на вал путем затяжки гайкой.

Перед сопряжением валов проверяют радиальное и осевое биение валов и насаженных полумуфт. Совпадение линий валов предварительно проверяют по полумуфтам при помощи измерительных инструментов.

Радиальное биение вала и полумуфт

Радиальное биение вала проверяют в нескольких плосткостях по длине вала. При этом окружность вала делят на восемь равных частей. Для проверки используют индикатор часового типа, который устанавливают на жесткое основание с таким рассчетом, чтобы измерительный стержень индикатора касался поверхности вала. Для проверки муфт на осевое биение два индикатора устанавливают в диаметрально противоположных точках торца полумуфты на одинаковом расстоянии от оси вращения вала. Для замеров окружность делят на четное число равных частей (например на 8) и торцевое биение определяют на основании восьми пар замеров. Если замер произведен правильно, то сумма верхего и нижнего зазоров равна сумме боковых зазоров (или разница не более 0,03 мм.).

В практике электромонтажных организаций применяют ряд своих способов центровки валов. К ним относятся:

Центровка валов при помощи одной или двух пар радиально-осевых скоб

При угловых смещениях валов т.е. когда а1+а3 больше или меньше а2+а4 (или b1+b3 больше или меньше b2+b4) для центровки рекомендуется применять две пары скоб, сдвинутых одна относительно другой на 180 градусов, как показано на рисунке а, причем одной парой скоб измеряют боковые и угловые зазоры, а другой только угловые на одинаковом расстоянии от оси, измерения проводят при повороте ротора на 0,90,180 и 270 градусов. После измерений проводят необходимые корректировки и перемещения.

Центровка валов по полумуфтам

В скобу вворачивают измерительный болт с контргайкой, боковые зазоры измеряют при помощи щупа между измерительным болтом (или индикаторов) и внешней поверхностью полумуфты, а угловые зазоры — между торцами полумуфт.
В каждом положении полумуфт (0,90,180,270) замеряют один боковой замер и два или четыре угловых зазора. Средние значения угловых зазоров при нескольких замерах определяют как среднее арифметическое путем деления суммы числовых значений зазоров на количество замеров.

Стационарный и подвижный вал

Последствия нарушения коллинеарности выражаются следующими моментами:

• преждевременный выход из строя подшипников, сальников, муфтовых соединений;
• усиление осевой и радиальной вибрации;
• повышение температуры нагрева подшипниковых узлов и смазывающей жидкости;
• ослабление или поломка элементов крепежа к фундаменту.

Для центровки валов агрегатов удобно применять измерительные наборы, подобные серийным от фирмы Baltech

Когда проверяется, например, коллинеарность муфтового соединения насоса и электродвигателя, насосный вал определяется как стационарный, а вал электродвигателя как подвижный. Центровка соединения всегда производится, исходя из положения подвижного вала относительно стационарного.

Центр вращения стационарного вала

Центр вращения стационарного вала – это опорная линия с нулевыми координатами. В системе координат X-Y плюсовыми значениями являются перемещения вправо по горизонтали и вверх по вертикали.

Несоосность вычисляется путём определения положения центра подвижного вала в двух плоскостях, относительно положения центра оси стационарного вала (горизонтальная ось X и вертикальная Y).

Горизонтальная коллинеарность

Состояние несоосности (вид сверху), которое корректируется перемещением электродвигателя в боковых направлениях по оси X – это горизонтальная центровка.

Электродвигатель перемещают вправо-влево, добиваясь, таким образом, соосности и параллельности в горизонтальной плоскости.

Вертикальная коллинеарность

Состояние несоосности (вид сбоку), которое корректируется перемещением электродвигателя вниз или вверх по оси Y – это вертикальная центровка.

Необходимую величину смещения получают путём установки под лапы мотора регулировочных пластин разных по толщине.

Центровка по видам несоосности

Параллельная несоосность – состояние, когда оси вращения валов расположены на одинаковом расстоянии одна от другой и по всей их длине.

Центровка в параллельной и угловой несоосности выполняется в соответствии с определёнными правилами и нормами. Применяется профессиональный инструмент

Угловая несоосность – состояние, когда оси вращения валов расположены на разных расстояниях одна от другой и по всей их длине.

Центровка соединения должна проводиться:

• после монтажа нового оборудования;
• после соединения оборудования с трубопроводами и арматурой;
• по завершении ремонтных работ;
• если при работе отмечается повышенный шум и вибрации;
• если температура подшипниковых узлов выше нормы.

Процедура центровки соединения валов агрегатов:

1. Установить измерительное устройство.
2. Проверить и скорректировать положение мягкой вставки.
3. Вычислить значения несоосности.
4. Выполнить качественную центровку валов.
5. Составить отчёт о проделанной работе.

Инструмент для центровки муфтовых соединений

Существует целый ряд инструментов для центровки муфтовых соединений, начиная от простейших и завершая совершенными наборами.

Чем совершеннее и современнее набор измерительного инструмента, тем выше точность центровки

Самый простой и доступный набор содержит:

• штангенциркуль,
• линейку,
• пластинчатые щупы разной толщины.

Точность измерений этим набором невысока. Качество центровки обеспечивается не столько инструментом, сколько мастерством и опытом механика. Сама процедура центровки с помощью этих инструментов может занимать продолжительное время.

Цифровой анализатор центровки соединений – инструмент из серии наиболее совершенных приспособлений. Анализатор позволяет быстро и легко отцентрировать валы с высокой точностью.

Работу может выполнить любой человек, изучивший инструкцию по работе с цифровым анализатором. Однако стоимость цифрового измерителя очень высока и далеко не всем по карману.

Анализатор точности центровки валов часового типа позволяет достаточно точно провести измерения коллинеарности

Между тем есть экономичная альтернатива – ещё один вид измерительного анализатора, построенного на основе двух индикаторов часового типа.

Один индикатор определяет отклонения по оси X, другой по оси Y. Удобный, эффективный, недорогой инструмент, помогающий быстро центровать, к примеру, муфтовое соединение между электродвигателем и насосом.

Пошаговая инструкция центровки пары электродвигатель-насос

1. Проверить правильность установки рамы агрегата на фундаменте при помощи строительного уровня. Выполняется эта операция в продольном и поперечном направлениях.
2. Если расстояние между анкерными болтами рамы превышает 800 мм, установить под раму дополнительные подкладки в центральной точке межанкерного расстояния. Подкладки должны плотно прилегать к раме и фундаменту.
3. Ослабить болты крепления насоса и болты крепления подшипниковой опоры. Убедиться, что на подшипниковую опору не действуют какие-либо нагрузки.
4. Затянуть крепёжные болты на основании насоса, оставив ослабленным крепёж подшипниковой опоры.

На картинке несколько первых шагов, показывающих как выполняется центровка валов агрегатов

Дальнейший процесс центровки:

1. Измерить величину зазора между муфтами электродвигателя и насоса. Эта величина не должна превышать значений 3-5 мм. В случае несоответствия, ослабить крепление электродвигателя и выставить мотор на место до получения указанных цифр. Получив результат, закрепить двигатель.
2. Проверить свободный ход вращения, прокручивая валы агрегата вручную. Свободное вращение, без наличия заеданий – свидетельство корректного состояния устройств.
3. Используя червячные хомуты, разместить на полумуфтах механизм центровки. Основная и ответная часть механизма устанавливаются с осевым зазором между ними в 2-3 мм. При вращении валов, они не должны соприкасаться.
4. Закрепить к механизму центровки индикаторы часового типа и приступить к операции центровки валов электродвигателя / насоса.

Процесс центровки пары мотор / насос часовым индикатором

Индикаторами часового типа измеряют боковые зазоры (А) и угловые зазоры (В). Для этого приборы закрепляют на оснастке с таким расчётом, чтобы их наконечники упирались в тело полумуфт на валу двигателя и насоса. Также при установке приборов следует учесть удобство считывания показаний.

Индикаторы часового типа нужно установить так, чтобы без затруднений снимать показания

Упирают измерительные стержни индикаторов в тело полумуфт с выбегом в 2-3 мм по шкале. Затем вращением ободков приборов совмещают стрелки с нулевой отметкой. Начинают измерение в четырёх пространственных точках:

1. Первыми измеряют зазоры А и В верхнего положения.
2. Поворачивают валы на 90º в направлении рабочего вращения привода.
3. Вновь измеряют зазоры А и В по среднему положению.
4. Повторяют процедуру для двух оставшихся положений.

Последним контрольным замером – пятым по счёту, будет повторное измерение в начальной верхней точке. Полученные цифры замеров в 1 и 5 положениях должны совпадать.

Последствия нарушения центровки валов

Изменения параметров центровки валов (соосности), прежде всего, вызывают эффект вибрации. Влияние вибрации на муфту и на близко расположенные подшипники очевидно: детали подвергаются ускоренному износу.

Такими обещают быть последствия посредственного подхода к центровке валов агрегатов

На муфте изнашивается эластичная вставка, появляются дефекты подшипников мотора и насоса, торцевого уплотнения. Если же перекос осей значительный, в конечном итоге неизбежен срез вала.

О том, как центруют валы агрегатов анализатором часового типа

Практическое пособие на видеоролике по теме центровки валов машинных агрегатов посредством часовых индикаторов. На видео демонстрируется полная последовательность процедуры, показываются все тонкости центровки:

Автомобильный кондиционер — инновации системы охлаждения

Фланцевые соединения полипропиленовых (пластиковых) труб

Датчики лифта: обзор и описание лифтовых сенсоров разного назначения

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Соединение электродвигателя с насосом. Центровка и регулировка

• ВКонтакте
• Facebook
• ok
• Twitter
• YouTube
• Instagram
• Яндекс.Дзен
• TikTok

Насосы различного вида распространены как в промышленности, так и в быту. Они используются для водоснабжения промышленных объектов и населенных пунктов, в химической промышленности для перекачки агрессивных сред, в агропромышленном комплексе для полива земель и т.д.
Безопасная эксплуатация насосного оборудования напрямую зависит от правильной центровки валов приводного двигателя и самого насоса. Правильная центровка насоса с электродвигателем позволяет минимизировать вибрацию агрегата, которая со временем вызывает преждевременный выход подшипников из строя, искривление валов и износ рабочих органов. Наиболее остро такая проблема стоит в промышленности для насосов с большой объемной подачей, укомплектованными двигателями большой мощности. Моноблочные агрегаты не в центровке не нуждаются, так как рабочие колеса запрессованы непосредственно на удлиненный вал электродвигателя. Эта процедура необходима для агрегатов, у которых соединение между насосом и электродвигателем выполнено с помощью муфты.

Виды несоосности:
Чтобы правильно выполнить соединение насоса с электродвигателем нужно не допустить возникновения несоосности (коллинеарности) между валами. Геометрические оси вращения валов насоса и приводного электродвигателя, связанных между собой муфтой, при неправильной установке могут не совпадать. Такое расхождение может быть параллельным (а), угловым (б) или смешанным (в)

При параллельной неосоосности оси вращения валов располагаются в одной плоскости на определенном промежутке друг от друга по вертикали или горизонтали. Величина несоосности этого типа равна расстоянию между осями валов в миллиметрах.
При угловой коллинеарности оси вращения валов располагаются под углом друг к другу, в результате чего возникает раскрытие полумуфт. Чтобы численно оценить величину несоосности этого типа нужно измерить смещение оси вращения вала двигателя относительно оси вала насоса в двух местах на расстоянии 100 мм друг от друга. После этого полученные данные складываются, а полученный результат делится на расстояние между точками замера. Величина углового раскрытия муфт выражается в мм/100мм.
Смешанная несоосность характеризуется расхождением осей вращения валов как в вертикальной плоскости, так и по углу.
Для измерения расхождения валов используются как современные лазерные, так и аналоговые приборы

Когда проводится центровка

Центровка валов насоса и электродвигателя выполняется:
• после установки нового насосного оборудования;
• по окончании капитального ремонта с заменой трубопроводных линий;
• при возникновении вибрации и повышенного шума во время эксплуатации;
• если температура подшипниковых щитов превышает номинальное значение.

Как производится центровка

Прежде чем выполнять центровку следует определить стационарный и подвижный механизм. В паре насос-двигатель, стационарную позицию занимает первый агрегат, так как к нему обычно уже присоединен трубопровод. Поэтому за опорную линию с нулевыми координатами принимается центр вращения оси насоса. По результатам проведенных замеров осуществляется центровка двигателя относительно неподвижного агрегата. В горизонтальной плоскости несоосность устраняется перемещением корпуса электрической машины вправо или влево с одновременным контролем углового несовпадения, а вертикальная коллинеарность – с помощью регулировочных подкладок под лапы.
При наличии специальных измерительных приборов опытному специалисту не потребуется много времени для устранения несоосности. Но если таковые отсутствуют центровка насоса с электродвигателем своими руками с помощью линейки, штангенциркуля и пластинчатых щупов растянется надолго.
Для проверки коллинеарности валов можно использовать и два отрезка жесткой проволоки, которые закрепляются на полумуфтах со стороны двигателя и насоса и загибаются навстречу друг другу. Для боле точного измерения свободным концам проволок придают форму конуса. Между остриями импровизированных индикаторов должен остаться зазор величиной не более 1 мм. Медленно проворачивая скрепленные болтами полумуфты, с помощью щупа замеряют зазор через каждые 90° в плоскости, перпендикулярной оси вращения. По результатам выполненных измерений принимают решение о способе устранения возможной коллинеарности.

Сопряжение двигателя с приводимым механизмом посредством жестких муфт различной конструкции требует очень точного соблюдения соосности валов. Чтобы снизить вероятность возникновения коллинеарности любого типа для соединения валов используется упругая муфта для соединения насоса с электродвигателем.