Diagnostic d'un arbre tordu

1. La nature d'un arbre courbé

A arbre courbé Il s'agit d'une déformation plastique du rotor d'une machine, provoquant sa déviation de la ligne droite. Cela peut être dû à une contrainte thermique (par exemple, un rotor de turbine chaud mal refroidi), à un dommage mécanique (par exemple, suite à une chute du rotor) ou à une défaillance sympathique due à un déséquilibre ou un défaut d'alignement important.

Un arbre courbé produira vibration c'est très similaire à déséquilibrer ou désalignement, mais il présente une caractéristique distinctive essentielle : vibrations axiales élevées.

2. La signature vibratoire d'un arbre courbé

La signature vibratoire principale d'un arbre courbé est un pic de grande amplitude à 1X le vitesse de course de l'arbre. Cela est dû au fait que la courbure de l'arbre se comporte comme un gros « point lourd », créant une force centrifuge similaire à un balourd.

Cependant, les indicateurs de diagnostic clés sont les suivants :

• Vibrations axiales élevées : Le signe le plus important d'un arbre tordu est une vibration importante (1X) dans le sens axial (poussée). En tournant, l'arbre tordu force les composants qui lui sont connectés (comme les accouplements et les roulements) à se déplacer d'avant en arrière le long de son axe. Des amplitudes de vibration axiale supérieures à 50% de la vibration radiale (horizontale ou verticale) sont un indicateur fort d'un arbre tordu ou d'un désalignement important.
• Vibration radiale similaire : Comme pour le déséquilibre, la vibration radiale 1X sera élevée.
• Fréquence dominante 1X : Le spectre est souvent dominé par le pic 1X, bien que parfois un pic 2X soit également présent, surtout si la courbure est proche du centre de l'arbre.

3. Différencier un arbre plié d'un désalignement

Un arbre plié et un désalignement d'arbre peuvent produire des signatures vibratoires très similaires, car tous deux provoquent souvent de fortes vibrations axiales. La clé est d'utiliser analyse de phase pour les distinguer.

• Procédure : Prenez des mesures de phase radiales et axiales au niveau des paliers intérieurs et extérieurs de la machine (quatre lectures au total).
• Indication d'arbre courbé : Si l'arbre est plié, les mesures de phase axiale prises à la même position radiale (par exemple, au sommet des deux roulements) seront déphasées d'environ 180 degrés. En effet, lorsqu'une extrémité de la machine est poussée vers l'avant par la courbure, l'autre extrémité est tirée vers l'arrière.
• Indication de désalignement : Dans un cas classique de désalignement angulaire, les lectures de phase axiale seront approximativement en phase (ou proches de 0 degré d'écart).

La prise de mesures de phase sur le couplage peut également fournir une preuve définitive permettant de distinguer les deux conditions de défaut.

4. Différencier un arbre courbé d'un arbre déséquilibré

Bien que les deux conditions créent des vibrations radiales élevées de 1X, déséquilibrer Les vibrations axiales sont généralement très faibles. Si vous avez un pic 1X élevé et des vibrations axiales importantes, il est peu probable que le problème soit uniquement dû à un déséquilibre.

De plus, un arbre tordu ne peut pas être corrigé en équilibrageTenter d'équilibrer un arbre tordu peut réduire les vibrations à un endroit, mais souvent les augmenter à un autre. Si un rotor est difficile, voire impossible à équilibrer, c'est un signe évident que le problème provient d'un arbre tordu, et non d'un déséquilibre.

5. Confirmation

La confirmation ultime d'un arbre tordu consiste à placer le rotor sur des cales en V ou sur un tour et à utiliser un comparateur pour mesurer le faux-rond de l'arbre. Une valeur de faux-rond significative confirmera que l'arbre est physiquement tordu et doit être redressé ou remplacé.

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