曲がったシャフトの診断

1. 曲がったシャフトの性質

A 曲がったシャフト 機械のローターが塑性変形し、直線から外れた状態を指します。これは、熱応力（例：適切に冷却されていない高温のタービンローター）、機械的損傷（例：ローターの落下）、あるいは深刻なアンバランスやミスアライメントに起因する共振故障によって発生する可能性があります。

曲がったシャフトは振動それは非常に似ているアンバランスまたはずれしかし、1 つの重要な特徴があります。 高い軸方向振動.

曲がったシャフトの主な振動特性は、 1倍の走る速度 シャフトの曲がりが大きな「重い部分」のように作用し、アンバランスと同様の遠心力を生み出すためです。

ただし、重要な診断指標は次のとおりです。

高い軸方向振動： シャフトの曲がりの最も重要な兆候は、軸方向（スラスト方向）の1X振動の高さです。シャフトが曲がると、それに接続された部品（カップリングやベアリングなど）がシャフトの軸に沿って前後に動きます。軸方向振動の振幅がラジアル方向（水平または垂直方向）振動の50%を超える場合、シャフトの曲がりまたは深刻なミスアライメントの強い兆候となります。
同様のラジアル振動： アンバランス同様、1X ラジアル振動は高くなります。
優勢な1X周波数: スペクトルは 1X ピークによって支配されることが多いですが、特に曲げがシャフトの中心に近い場合には 2X ピークも現れることがあります。

シャフトの曲がりとシャフトのずれは、どちらも高い軸方向振動を引き起こすことが多いため、非常によく似た振動特性を示すことがあります。重要なのは、 相分析 それらを区別するためです。

手続き 機械の内側ベアリングと外側ベアリングの両方で、ラジアル位相と軸方向の位相測定を行います (合計 4 回の読み取り)。
曲がったシャフトの表示: シャフトが曲がっている場合、同じ半径位置（例えば、両方のベアリングの上端）で測定された軸方向位相の測定値は、互いに約180度ずれます。これは、機械の一方の端が曲がりによって前方に押し出されると、もう一方の端が後方に引っ張られるためです。
ずれ表示: 角度のずれの典型的なケースでは、軸位相の読み取り値はほぼ同位相（または 0 度に近くなる）になります。

カップリング全体の位相を読み取ることで、2 つの障害状態を区別するための決定的な証拠も得られます。

どちらの条件でも1Xラジアル振動は大きくなりますが、アンバランス通常、軸方向の振動はほとんど発生しません。1Xピークが高く、軸方向の振動も顕著な場合は、アンバランスだけが問題である可能性は低いでしょう。

さらに、曲がったシャフトは、バランシング曲がったシャフトのバランス調整を試みると、ある箇所の振動は軽減されるかもしれませんが、別の箇所の振動が増大してしまうことがよくあります。ローターのバランス調整が困難または不可能な場合は、問題はアンバランスではなく、シャフトの曲がりにある可能性が高いです。

シャフトの曲がりを確認するための最終的な方法は、ローターをVブロックまたは旋盤に取り付け、ダイヤルゲージを使用してシャフトの振れを測定することです。大きな振れの測定値は、シャフトが物理的に曲がっていることを裏付け、矯正または交換が必要であることを示しています。