カップリング欠陥の理解
カップリング欠陥 モーターとポンプ、モーターとファン、タービンとギアボックスなど、駆動軸と被駆動軸をつなぐ機械的カップリングの損傷、摩耗、劣化。摩耗したフレキシブル・エレメント、ギア・カップリングの歯の損傷、エラストマー・インサートの亀裂や破れ、ハブとシャフトの嵌合の緩み、持続的な振動による損傷などが含まれる。 ずれ. .カップリングは、2つの機械の間の機械的な交差点に位置するため、その欠陥は特徴的な問題を引き起こす。 振動 シグネチャー：支配的な2×と3× 倍音 の 運転速度, 頻繁に高い気温を伴う 軸方向振動.
カップリングの仕事は、別々に取り付けられた2つのシャフト間のわずかで避けられないミスアライメントに対応しながらトルクを伝達し、一方の機械をもう一方の機械のショックから隔離することである。しかし、その柔軟性には限りがある。カップリングには定められた寿命があり、過度のミスアライメントや過負荷によって故障します、, 倦怠感 定期的な点検と振動モニタリングが、その労力を何倍にもして報いる理由です。.
1.一般的なカップリングの種類とその欠陥
カップリングの設計が異なれば故障の仕方も異なるため、その種類を特定することが症状を解釈する第一歩となる。.
エラストマー（フレキシブルエレメント）カップリング
これらは、ミスアライメントを吸収するために撓むゴムまたはポリウレタン・エレメントを通してトルクを伝達する。典型的な故障は エレメント摩耗 絶え間ない屈曲による疲労 クラッキング, はぎ取り 過負荷や過度のミスアライメントがかかった場合、, 硬化 熱と加齢が柔軟性を奪っていく。 化学攻撃 油やプロセス化学物質からエレメントが劣化すると、2倍高調波と3倍高調波が上昇し、軸方向の振動が増加し、応答が不安定になる。.
ギヤカップリング
ここでトルクは、ミスアライメントに対応するためにスライドする噛み合いギアの歯を通過する。欠陥には以下が含まれる。 歯の摩耗 そのスライディングから、, 潤滑不良 擦れにつながる、, シール不良 油脂を逃がし、汚染物質を取り込む。 歯折れ 過負荷や疲労の下で ハブのゆるみ をシャフト上に発生させます。振動は、強い2×（摩耗したカップリングを通して伝達されるミスアライメントの特徴）、カップリング自身の固有振動数でのピーク（多くの場合200-1000Hz）、バックラッシュが過大になったときのガタつきや衝撃、非線形の歯の接触による高調波の乱れを示す。ギヤカップリングは、その故障物理の多くを、より広範なギヤカップリングのファミリーと共有しています。 ギアの欠陥.
グリッド / 金属バネカップリング
蛇腹状の金属グリッドがスロットに着座し、柔軟性を提供する。不具合は、グリッドの摩耗や破損、スプリングエレメントの疲労、潤滑劣化、カバーシールの損傷。症状は、2×振動の上昇、グリッドセグメントの緩みや破損によるノイズ、高周波のガタつき。.
ディスク/ダイヤフラムカップリング
これは薄い金属ディスクを曲げるもので、潤滑を必要としない。欠点は 椎間板疲労 (繰り返しの屈曲によるひび割れ）、, ボルトのゆるみ そして、接続するハードウェアを完成させる。 ディスク・パック破損. .カップリングは剛性が高いため、ミスアライメントによってカップリングに大きな負荷がかかり、高い2×振動が発生し、ボルトが緩むと金属的なガタが生じ、突然致命的な故障が発生する可能性がある。.
2.カップリング問題の振動特性
これらすべてのタイプにおいて、一貫したパターンが出現するため、分析者はカップリング・フォールトを素早く認識することができる。.
周波数コンテンツ
- 2×ドミナント： ほとんどのカップリング不良は、走行速度の2倍のエネルギーを集中させる。.
- 3×コンポーネント： 摩耗したカップリングを介して作用する角度のズレを強く示唆している。.
- 1×が上昇する可能性がある： カップリングの非対称性は、次のような利点がある。 アンバランス-のような1×コンポーネント。.
- 高周波数コンテンツ： ガラガラ音と衝撃がスペクトラム全体に広帯域ノイズを広げる。.
機械の回転数を対応する1×、2×、3×の周波数（Hz）に変換することは、日常的な最初のステップである。 高調波周波数計算機 カーソルをスペクトル上に配置するのに役立つ。.
指向性
- 軸振動が大きい： ラジアルレベルの50 %を超えることが多く、これはカップリングを通して伝わるミスアライメントの典型的な指紋である。.
- 放射状のパターン： は、カップリングに最も近いベアリングで最も高くなる傾向がある。.
- 180度の軸位相： ドライバー端と被駆動端の軸方向測定値は、しばしば逆位相となり、これを確認する有力な手がかりとなる。.
3.検出と診断
カップリング故障の確認は、計器データと実地検査を組み合わせて行う。.
振動解析
2×振幅の傾向（安定した上昇は摩耗やミスアライメントが大きくなっていることを示す）を調べ、軸方向と半径方向の比率を比較する。高周波のガタつきや衝撃に注意し、次のことを行う。 位相分析 両端間に大きな位相差がある場合、カップリングに問題があることがわかります。ポータブル2チャンネルアナライザー バランセット-1A カップリングの両側で1×と2×の振幅と位相を同時に測定することで、エンジニアは現場で真のカップリング/ミスアライメントの不具合と残存するローターのアンバランスを分離し、その後に再アライメント、新しいエレメント、またはローターのいずれを修正するかを決定することができます。 バランシング. .調査結果は文書にまとめる。 診断レポート.
身体検査
- ビジュアル： ひび割れ、摩耗、損傷、オイル漏れを点検する。.
- ボルトチェック すべてのカップリングボルトが締まっていることを確認してください。.
- ハブに適合： シャフトにゆるみがないかチェックする。ハブがギシギシと動くのは、他の欠陥に似ている。.
- 柔軟な要素： 摩耗、亀裂、硬化がないか点検する。.
- 潤滑: ギアとグリッドカップリングにグリースがあり、汚れていないことを確認する。.
- アライメント 使用 レーザーシャフトアライメント カップリングが公差内に収まっていることを確認する。.
営業指標
カップリング部からの異音、目に見える損傷や摩耗、潤滑油の漏れ、触ると熱くなるカップリング、エラストマーエレメントの過熱によるゴムの焼ける臭いなど、感覚は驚くほど多くのものをキャッチする。.
4.予防保全
カップリングの故障のほとんどは予防可能であり、予防は、故障したカップリングが接続された機器に与える二次的な損害よりもはるかに安上がりである。.
アライメント
設置時に精密アライメントを行い、定期的（年1回または予定）にアライメントを確認し、メーカーのミスアライメント許容範囲内にとどめ、以下を考慮する。 熱成長 冷間時にアライメントされたマシンが運転温度でもアライメントされるように。A シャフトアライメント公差計算機 は、RPM をジョブの許容オフセットと角度限界に変えます。.
潤滑（ギアおよびグリッドカップリング）
指定されたグリースを使用し、スケジュール通りに再潤滑し（通常6～12ヶ月毎）、グリースを保持するためにシールをそのままにし、オーバーホール毎にシールを更新してください。潤滑不良は、ギヤカップリングの歯が破壊される最短ルートのひとつです。.
点検スケジュールと交換
段階的なルーティンが効果的だ： ウィークリー 外部からの目視チェックと異音の聴取；; クォータリー 振動トレンディングと温度チェック；; 年間 アライメントの確認と詳細な検査、そして完全な分解と内部検査。 大規模停電. .明確な基準に照らして部品を交換する - エラストマーエレメントに深さの約3分の1以上の亀裂が入った場合、硬化した場合、またはメーカーの時間制限に達した場合；ギヤカップリングの歯が摩耗限度を超えた場合、または表面の～30 %以上に孔があいた場合；グリッドまたはスプリングエレメントが破損、亀裂が入った場合、または交換スケジュールに従った場合；そして大きな故障の後は、両方のハーフとハブを一緒に更新することを検討する。交換用フレキシブル・カップリングの選定やサイジングを行う際は、以下のことを考慮すること。 フレキシブルカップリング計算機 そして カップリング・アンバランス公差計算機 義務に適合させ、均衡予算への貢献を確認するのに役立つ。.
カップリングの欠陥は、連結された機械において最も一般的な振動源の一つですが、同時に最も認識しやすい振動源の一つでもあります。高い軸振動と組み合わされた特徴的な2×シグネチャにより、容易に特定することができ、振動モニタリングに裏打ちされた定期的な検査により、磨耗したカップリングは、接続された機械を巻き込むような致命的な故障の後ではなく、計画的な停止中に交換することができます。.
