팬 밸런싱 – 진동 제거 및 장비 수명 연장

고속 산업용 선풍기가 심하게 흔들리고, 회전할 때마다 볼트가 풀리는 상황을 상상해 보세요. 이러한 악몽 같은 상황은 종종 선풍기 로터의 미세한 불균형으로 인해 발생합니다. 과도한 진동과 소음은 단순한 불편함을 넘어, 값비싼 가동 중단과 수리로 이어질 수 있는 문제의 경고 신호입니다.

팬 밸런싱 이러한 불균형을 교정하는 과정입니다. 팬은 불균일한 무게 분포에 매우 민감하기 때문에 장비 유지 보수에서 가장 많이 요구되는 절차 중 하나입니다. 아주 작은 편차라도 심각한 진동으로 이어질 수 있습니다. 불균형은 팬 축의 기하학적 중심이 질량 중심과 일치하지 않을 때 발생합니다. 팬의 회전 속도가 높을수록 정밀한 밸런싱이 더욱 중요해집니다.

예를 들어, 3000RPM으로 회전하는 대형 팬 로터의 가장자리에 단 20g의 불균형이 발생하더라도 약 900N의 원심력이 발생할 수 있습니다. 이는 약 90kg의 추를 초당 50회 베어링에 부딪히는 것과 같습니다. 이러한 불균형을 바로잡지 않으면 빠르게 손상이 발생한다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

팬 불균형의 원인은 무엇인가?

팬 불균형의 가장 일반적인 원인은 다음과 같습니다:

• 팬 블레이드의 마모성 마모
• 팬 블레이드에 쌓인 먼지
• 허브에 임펠러 조립이 느슨하거나 정렬이 잘못됨
• 팬 하우징 또는 샤프트의 온도 변동
• 균형추 손실(이전에 추가됨)
• 블레이드 변형(굽힘 또는 손상)

팬 밸런싱이 중요한 이유는 무엇입니까?

불균형 팬을 작동하면 전체 구조에 위험한 진동이 발생합니다. 과도한 진동은 에너지 소비 증가, 마모 가속, 그리고 베어링(축 또는 지지 구조물)의 조기 고장으로 이어집니다. 심지어 고장으로 인해 예상치 못한 가동 중단이 발생할 수도 있습니다.

반면에, 균형 잡힌 팬은 다음과 같은 특징을 갖습니다.

• 더 효율적으로 실행하세요(에너지 낭비 감소)
• 구성 요소에 가해지는 스트레스를 줄입니다.
• 베어링 및 기타 부품의 수명 연장
• 더 조용하게 작동하세요

간단히 말해서, 새로운 팬을 설치하든 기존 팬을 수리하든 유지관리 중에 밸런싱 단계를 건너뛰어서는 안 됩니다.

중요: 불균형은 팬 진동의 가장 흔한 원인이지만, 유일한 원인은 아닙니다. 구조적 문제, 과도한 유격, 벨트 구동 장치 문제, 정렬 불량, 로터 균열 또는 베어링 결함 또한 진동을 유발할 수 있습니다. 밸런싱만으로 진동이 해결될 것이라고 단정하기 전에, 숙련된 진동 진단 전문가의 도움을 받아 진동 증가의 근본 원인을 파악하는 것이 중요합니다.

전문가의 의견

경험상 진동이 증가할 때마다 사람들은 종종 밸런싱 서비스를 찾습니다. 하지만 밸런싱은 실제로 진동을 줄이는 마지막 단계입니다. 그 단계로 넘어가기 전에, 진동 진단 장비 상태를 점검해야 합니다. 커플링 결함, 축 정렬 불량, 지지 구조의 강성 부족 등 결함이 있으면 먼저 확인하고 수정해야 합니다. 그런 다음, 여전히 필요한 경우에만 밸런싱 단계로 진행해야 합니다.

예를 들어, 최근 한 고객이 건조기 팬 밸런싱 작업을 요청했습니다. 진동 측정(특히 진동 속도 스펙트럼) 결과 기계적 느슨함이 확인되었습니다. 검사 결과 팬 지지대가 기초에 부착된 부분이 손상되어 있음을 발견했습니다. 지지대를 다시 고정하고 재진단한 결과, 잔류 불균형이 허용 범위 내에 있는 것으로 확인되었습니다. 이 경우, 밸런싱 작업은 더 이상 필요하지 않았습니다. 기초가 느슨하거나 정렬이 어긋나면 밸런싱 작업이 제대로 이루어지지 않습니다. 밸런싱 작업은 기계적 상태가 양호한 기계에서만 수행해야 합니다.

팬 밸런싱이 수행되는 방식

우리 전문가들은 일반적으로 다음을 수행합니다. 팬 밸런싱 (임펠러 또는 팬 휠 전체의 균형을 맞추는 것) 현장 팬 자체 베어링을 사용합니다. 이러한 현장 접근 방식은 분해 없이도 최대 정밀도와 속도를 제공하며, 장비 구조에 대한 불필요한 간섭을 방지합니다.

모든 밸런싱 작업에서 우리는 가능한 가장 낮은 잔여 불균형을 목표로 하며 균형 품질 표준을 준수합니다. ISO 1940-1-2007 적절한 장비 등급에 맞춰야 합니다. 이를 위해 휴대용 동적 밸런싱 장치인 진동 분석기를 사용합니다. 발란셋-1A.

관련 단계:

밸런싱 과정은 여러 단계로 구성됩니다. 사용되는 센서의 수와 배치는 팬 제조업체에서 지정할 수 있습니다. 일반적인 지침은 팬 샤프트 베어링과 하우징에 센서를 배치하는 것을 권장합니다. 설계 제약으로 인해 이것이 불가능한 경우, 가능한 한 베어링에 직접 연결되는 위치에 센서를 장착해야 합니다.

1. 진동 센서를 로터의 회전축에 수직으로 설치합니다.

   

2. 타코미터를 마그네틱 스탠드에 장착합니다.

   

3. 풀리에 반사 테이프를 붙이고 RPM 센서를 테이프 쪽으로 향하게 합니다.
4. 진동 센서를 밸런싱 장치에 연결하고, 장치를 노트북에 연결합니다.

   

5. 노트북에서 밸런싱 소프트웨어를 시작합니다.
6. 2면 균형 모드를 선택하세요.

   

7. 로터 식별 정보(이름 또는 번호)와 위치를 입력하세요.
8. 시험용 무게를 측정하고, 그 값과 설치할 반경을 입력합니다.

   

9. 팬(로터)을 작동시키고 초기 진동 레벨(기준선)을 측정합니다.

   

10. 팬 로터의 첫 번째 보정 평면에 시험용 무게를 설치합니다.
11. 팬을 다시 작동시키고 두 번째로 진동을 측정합니다.
12. 진동 진폭 또는 위상이 최소 20%만큼 변경되었는지 확인합니다(테스트 무게가 측정 가능한 영향을 미쳤음을 나타냄).
13. 첫 번째 평면에서 시험용 무게를 제거하여 로터의 두 번째 평면에 설치합니다.
14. 팬을 한 번 더 작동시키고 세 번째 진동 측정을 실시합니다.
15. 그런 다음 소프트웨어는 필요한 보정 가중치와 이를 첫 번째 및 두 번째 평면에 배치할 각도를 계산합니다.

    

16. 로터에서 테스트 분동을 제거합니다.
17. 지정된 질량(계산된 대로)의 영구 교정 중량을 준비합니다.
18. 보정추를 표시된 위치에 로터에 부착하거나 용접합니다.

    

19. 팬을 다시 작동시켜 밸런싱이 성공적으로 이루어졌는지 확인합니다(진동 수준이 이제 허용 한도 내에 있습니다).
20. 소프트웨어에서 추가적인 미세 조정을 제안하는 경우 권장한 대로 추가 무게를 더하고 진동이 최소화될 때까지 균형을 다시 확인하세요.

이 절차를 따르면 팬 밸런싱의 높은 수준의 정밀도가 보장되어 산업 장비의 장기적인 효율성과 안정성이 향상됩니다.

결론

적절한 팬 밸런싱은 기계 진동의 주요 원인 중 하나를 제거합니다. 결과적으로 장비가 더욱 부드럽고 안정적으로 작동합니다. 이 단계를 무시하면 값비싼 고장으로 이어질 수 있지만, 근본적인 기계적 문제를 해결한 후 정기적으로 밸런싱을 실시하면 장기적으로 시간과 비용을 절약할 수 있습니다. 기다리지 마세요 선풍기가 스스로 진동하도록 하려면 균형을 맞추는 작업을 정기적인 유지 관리 프로그램의 일부로 포함시켜 기계를 보호하고 최적의 상태로 작동하도록 해야 합니다.

자주 묻는 질문

팬 불균형의 원인은 무엇입니까?

팬 불균형은 일반적으로 회전 부품의 질량 분포가 고르지 않아 발생합니다. 일반적인 원인으로는 팬 블레이드의 마모, 블레이드에 쌓인 먼지, 느슨하거나 정렬 불량인 임펠러, 재료의 팽창이나 수축을 유발하는 온도 변화, 이전에 설치된 밸런스 웨이트의 손실, 또는 블레이드의 물리적 변형 등이 있습니다.

팬 밸런싱이 중요한 이유는 무엇입니까?

불균형한 팬은 과도한 진동을 발생시켜 팬과 연결된 장비를 손상시킬 수 있습니다. 팬의 균형을 맞추면 이러한 진동이 줄어들어 에너지 낭비를 방지하고 베어링 및 기타 부품의 응력을 최소화할 수 있습니다. 또한, 팬의 균형이 적절하게 맞춰지면 더 조용하고 효율적으로 작동하여 장비의 수명을 연장할 수 있습니다.

선풍기의 균형을 어떻게 맞추나요?

팬 밸런싱은 팬 로터(임펠러)에 무게를 추가하거나 제거하여 질량 불균형을 보정하는 방식으로 수행됩니다. 일반적인 과정은 팬의 진동을 측정하고 불균형의 위치를 파악한 후, 로터의 특정 위치에 작은 보정 무게추를 부착하여 불균형을 상쇄하는 것입니다. 최신 휴대용 밸런서는 센서와 소프트웨어를 사용하여 이 과정을 안내하고 필요한 정확한 무게와 배치를 계산합니다. (자세한 내용은 위의 단계별 절차를 참조하십시오.)

산업용 선풍기는 언제 균형을 맞춰야 합니까?

산업용 팬은 과도한 진동이 감지되거나 팬 날개 교체 또는 용접과 같이 팬의 균형을 깨뜨릴 수 있는 수리/유지 보수 작업 후에는 밸런싱을 해야 합니다. 새 팬은 일반적으로 제조업체에서 밸런싱을 잘 해 주지만, 시간이 지남에 따라 마모와 이물질 축적으로 인해 팬의 밸런싱이 불안정해질 수 있습니다. 유지 보수 과정에서 진동 수준을 주기적으로 확인하고, 권장 한계를 초과하는 경우 밸런싱을 수행하는 것이 좋습니다.

팬 밸런싱을 현장에서 할 수 있나요?

네. 팬 밸런싱은 휴대용 밸런싱 장비를 사용하여 현장에서(in situ) 수행할 수 있는 경우가 많습니다. 위에서 설명한 서비스처럼 현장 밸런싱은 팬 자체 베어링을 사용하므로 장비를 분해할 필요가 없습니다. 이를 통해 시간을 절약하고 정상적인 작동 조건에서 팬의 밸런싱을 보장합니다.