구부러진 샤프트 진단
A 구부러진 샤프트 이는 기계의 로터 영구적으로 — 소성 변형을 일으켜 — 기하학적 중심선이 더 이상 일직선이 되지 않게 되었습니다. 이로 인해 진동 겉보기에는 닮은 듯하지만 불균형 또는 정렬 불량, 하지만 이 작품에는 다른 작품들과 차별화되는 결정적인 특징이 하나 있습니다: 운행 속도에서의 높은 축 방향 진동. 그 지문을 식별하고 — 이를 통해 확인한 후 위상 분석 — 바로 이것이 엔지니어가 균형 조정으로는 결코 해결할 수 없는 결함을 고치려고 몇 시간씩 허비하는 것을 막아주는 것입니다.
1. 구부러진 샤프트의 특성
축이 휘는 현상은 축 재질이 탄성 한계를 넘어 응력을 받게 되어, 하중이 제거되어도 변형된 부분이 원래대로 돌아오지 않을 때 발생합니다. 이를 유발하는 원인은 다음과 같습니다:
- Thermal stress: 과열된 로터(예를 들어, 불균일하게 냉각된 터빈 로터나 회전 장치에 장착되지 않은 로터 등)는 냉각 과정에서 영구적인 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 이는 일시적인 열 활 온도가 균일해지면 사라지는 현상이다.
- 기계적 손상: 로터 낙하, 강한 충격, 또는 운송이나 정비 과정에서 발생한 부주의한 취급.
- 공감 실패: 심각한 불균형이나 정렬 불량 상태에서 장시간 가동하면 축에 과부하가 걸려 파손될 수 있으며, 이로 인해 한 가지 결함이 또 다른 결함으로 이어질 수 있습니다.
진정한 플라스틱 변형과 회복 가능한 변형을 구분하는 것이 중요합니다. 샤프트 보우: 열이나 중력의 영향으로 휘어진 활은 사용 중이나 휴식 후에 다시 곧게 펴질 수 있지만, 구부러진 활대는 변형된 상태가 유지되므로 물리적으로 교정하거나 교체해야 합니다.
2. 구부러진 샤프트의 진동 특성
가장 두드러진 특징은 1× the 운전 속도. 이 굽은 부분은 마치 크고 넓게 분포된 무거운 지점처럼 작용하므로, 샤프트가 회전할 때마다 한 바퀴당 한 번씩 원심력 불균형과 매우 유사합니다. 구별되는 지표는 다음과 같습니다:
- 높은 축 방향 진동: 가장 중요한 징후입니다. 휘어진 축이 회전하면, 그 축에 고정된 부품들(커플링, 베어링, 로터 본체 등)이 축의 축선을 따라 앞뒤로 움직이게 됩니다. 이때 축 진동 반경 방향(수평 또는 수직) 수치의 약 50%를 초과할 경우, 샤프트가 휘었거나 심각한 정렬 불량이 발생했음을 강력히 시사합니다.
- 유사한 방사형 진동: 불균형과 마찬가지로, 1× 방사형 진동 is high.
- 주요 1× 주파수: 의 스펙트럼 일반적으로 1× 피크가 주를 이루지만, 특히 굽힘부가 샤프트의 중앙 부근에 있을 때는 2× 성분이 나타날 수도 있다.
방사상 파형이 불균형을 매우 유사하게 나타내기 때문에, 실제로 진단을 확정 짓는 것은 축상 판독값과 아래에서 설명할 위상 관계입니다.
3. 구부러진 샤프트와 정렬 불량의 구별
구부러진 샤프트와 축 정렬 불량 두 경우 모두 축 방향 진동을 유발하기 때문에 진폭 면에서는 거의 똑같이 보일 수 있습니다. 이를 구별하는 방법은 위상 분석, a의 시간적 관계를 이용하여 유속계 참조가 가능하게 합니다.
- 절차: 반경 방향 및 축 방향 단계 내측 및 외측 베어링 모두에서 측정을 수행합니다 — 총 4회 측정합니다.
- 굽은 샤프트 표시: 축이 휘어지면, 동일한 반경 방향 위치(예를 들어 각 베어링의 상단)에서 측정한 축방향 위상 값은 대략 180° 위상 차이 서로 맞물려 있습니다. 로터의 한쪽 끝이 뱃머리에 의해 앞으로 밀리면, 다른 쪽 끝은 뒤로 당겨집니다.
- 정렬 불량 표시: 전형적인 각도 불일치에서, 이러한 축 위상 측정값은 대개 약 단계 (각도가 0°에 가깝다).
커플링을 가로질러 위상 측정을 수행하면 두 결함을 구별하는 데 도움이 되는, 종종 결정적인 추가 증거를 얻을 수 있습니다. A 위상각 계산기 평가 과정에서 이러한 벡터 측정값을 통합하고 비교하는 데 유용합니다.
4. 굽은 샤프트와 불균형의 구별
두 조건 모두 높은 1차 원주 방향 진동을 유발하지만, 순수한 불균형 축 방향 진동이 거의 발생하지 않습니다. 따라서 높은 1× 피크 ~와 결합됨 상당한 축 방향 이동은 단순히 불균형 때문이 아니라 샤프트가 휘었거나 정렬 불량 때문일 가능성을 시사합니다.
또한 수정 과정에서 실용적이고, 거의 진단적인 성격의 행동이 나타납니다. 휘어진 샤프트는 밸런싱: adding 보정 가중치 한 베어링의 진동을 줄이는 동시에 다른 베어링의 진동을 증가시킬 수 있는데, 이는 휨 현상이 국부적인 단일 질량이 아닌 분포된 변형이기 때문이다. 만약 로터의 균형 조정이 매우 어렵거나 불가능한 경우 — 즉, 측정값이 허용 가능한 수준으로 수렴하지 않는다면 잔류 불균형 — 그런 답답한 증상은 단순한 불균형이 아니라 샤프트가 휘어졌다는 확실한 증거입니다.
5. 확인 및 실측
확실한 확인 방법은 기계적인 방식입니다. 로터를 V-블록에 고정하거나 선반 센터 사이에 끼운 다음, 다이얼 인디케이터로 샤프트를 따라 이동시키며 그 런아웃 (총 표시값). 특정 각도 위치에서 최고치를 보이는 현저하고 반복적인 편심은 물리적 굽힘이 있음을 확인시켜 주며, 이 경우 샤프트를 교정하거나 교체해야 합니다. A 축 반경 방향 편심도 계산기 측정된 TIR을 중심선의 실제 편심률과 연관 짓는 데 도움이 됩니다.
하지만 기계를 분해하기 전에, 대개는 가동 중인 장비에서 먼저 고장 원인을 파악합니다. 다음과 같은 휴대용 2채널 분석기 발란셋-1A 이를 통해 기술자는 작동 속도의 기계 자체 베어링에서 양쪽 베어링의 방사형 및 축방향에 걸쳐 1× 진폭과 위상을 동시에 측정할 수 있습니다. 이는 굽은 샤프트와 정렬 불량을 구분하고, 로터가 실제로 균형을 맞출 수 없음을 확인하는 데 필요한 정확히 4점 위상 세트입니다. 이러한 현장 측정값을 통해, 분해 작업을 시작하기 전에 모호한 1× 고주파 증상을 확실한 진단으로 전환할 수 있습니다.
