Forstå akselfeiljustering i roterende maskineri

Definisjon: Hva er feiljustering?

Feiljustering av akselen er en tilstand der rotasjonssenterlinjene til to eller flere koblede aksler ikke er kolineære når maskinen kjører under normale driftsforhold. Sammen med ubalanse er det en av de vanligste årsakene til for tidlig maskinfeil, noe som fører til økt vibrasjon, skade på lager og tetninger og for høyt energiforbruk. Målet med presisjonsjustering er å bringe akselsenterlinjene så tett innrettet som mulig innenfor spesifiserte toleranser.

Typer av feiljustering

Feiljustering er kategorisert i to hovedtyper, selv om det i de fleste tilfeller i den virkelige verden er en kombinasjon av begge tilstede.

1. Parallell feiljustering (eller forskyvning)

Parallell feiljustering oppstår når de to akselens senterlinjer er parallelle med hverandre, men er forskjøvet med en viss avstand. Dette kan visualiseres som at den ene akselen er høyere eller lavere (vertikal forskyvning) eller lenger til den ene siden (horisontal forskyvning) enn den andre.

2. Vinkelfeiljustering

Vinkelfeiljustering oppstår når de to akslene er i en vinkel i forhold til hverandre. Senterlinjene deres krysser hverandre ved koblingspunktet, men de er ikke på samme linje. Dette skaper et "gap" ved koblingen som er bredere på den ene siden enn den andre.

3. Kombinert feiljustering

Dette er det vanligste scenariet, der akslene lider av både parallell og vinkelmessig feiljustering samtidig.

Vibrasjonssignaturen til feiljustering

Feiljustering genererer en veldig tydelig vibrasjonssignatur som kan identifiseres i et FFT-spektrum:

• Primærindikator (2x): Det vanligste og klassiske tegnet på feiljustering er en vibrasjonstopp med høy amplitude nøyaktig 2 ganger rotasjonshastigheten (2. orden)Dette skyldes at kreftene forårsaket av feiljustering utsetter akslingene og koblingen for to bøyningssykluser per omdreining.
• Høy aksial vibrasjon: Feiljustering forårsaker ofte sterke vibrasjoner i aksial retning (parallelt med akselen). En høy 2x-topp i aksialretningen er en veldig sterk indikator på feiljustering.
• Andre harmoniske (1x, 3x, 4x): Selv om 2x er den primære indikatoren, kan feiljustering også øke 1x-hastighetsfrekvensen. Alvorlig feiljustering, spesielt parallell forskyvning, kan også generere høyere harmoniske svingninger som 3x og 4x.
• Koplingsspesifikke frekvenser: Noen typer koblinger kan generere vibrasjoner ved sine egne karakteristiske frekvenser når de er slitt eller belastet av feiljustering.

Et vibrasjonsspektrum som viser en 2x topp som er 50% eller mer av 1x-toppen, spesielt når det ledsages av høy aksial vibrasjon, er et lærebokeksempel på feiljustering.

Vanlige årsaker til feiljustering

Feiljustering kan være tilstede fra første installasjon eller utvikle seg over tid.

• Feil installasjon: Den vanligste årsaken er mangel på presisjonsjustering under den første maskinoppsettet.
• Termisk vekst: Når maskiner varmes opp fra romtemperatur til driftstemperatur, utvider komponentene seg. En motor kan bli høyere, eller et pumpehus kan utvide seg, noe som trekker akslene ut av justering. Presisjonsjustering må ta hensyn til denne termiske veksten.
• Rørbelastning: Krefter fra feil støttede innløps- eller utløpsrør kan trekke en pumpe eller kompressor ut av posisjon med driveren. Dette er et svært vanlig problem i prosessindustrien.
• Grunnleggelsesproblemer: Et svakt eller sprukket fundament, eller løse ankerbolter, kan føre til at en maskin forskyver seg over tid.
• Myk fot: En tilstand der en av maskinens monteringsføtter ikke sitter flatt på bunnplaten, noe som fører til at maskinrammen blir vridd eller forvrengt når den boltes fast.

Hvorfor det er viktig å korrigere feiljustering

Å kjøre en feiljustert maskin har alvorlige konsekvenser:

• Lager- og tetningsfeil: De høye sykliske belastningene som påføres akslene overføres direkte til lagrene og tetningene, noe som fører til at de svikter for tidlig.
• Koblingsfeil: Koplinger er konstruert for å håndtere en liten mengde feiljustering, men overdreven feiljustering vil føre til at de slites ut og svikter raskt.
• Skaftutmattelse: Gjentatt bøying av akslene kan føre til utmattingssprekker og til slutt akselhavari.
• Økt energiforbruk: Betydelig energi går til spille i form av varme og vibrasjon i stedet for å utføre nyttig arbeid.

Presisjonsjustering, ved bruk av verktøy som måleur eller laserjusteringssystemer, er en hjørnestein i ethvert effektivt pålitelighets- og vedlikeholdsprogram.

← Tilbake til hovedindeksen