Diagnozowanie wygiętego wału

1. Natura wygiętego wału

A Wygięty wał To stan, w którym wirnik maszyny uległ plastycznemu odkształceniu, powodując jego odchylenie od linii prostej. Może to być wynikiem naprężenia termicznego (np. rozgrzanego wirnika turbiny, który nie został odpowiednio schłodzony), uszkodzenia mechanicznego (np. w wyniku upuszczenia wirnika) lub uszkodzenia współczulnego wynikającego z poważnego niewyważenia lub niewspółosiowości.

Wygięty wał spowoduje wibracja to jest bardzo podobne do brak równowagi lub niewspółosiowość, ale ma jedną kluczową cechę wyróżniającą: wysokie drgania osiowe.

2. Sygnatura wibracyjna wygiętego wału

Podstawową sygnaturą drgań wygiętego wału jest szczyt o wysokiej amplitudzie 1X prędkość biegu wału. Dzieje się tak, ponieważ zagięcie wału zachowuje się jak duży „punkt ciężkości”, wytwarzając siłę odśrodkową podobną do niewyważenia.

Jednakże kluczowymi wskaźnikami diagnostycznymi są:

• Wysokie drgania osiowe: Najważniejszą oznaką wygięcia wału są wysokie drgania 1X w kierunku osiowym (oporowym). Obrót wygiętego wału wymusza ruch obrotowy połączonych z nim elementów (takich jak sprzęgła i łożyska) wzdłuż jego osi. Amplitudy drgań osiowych przekraczające 50% drgań promieniowych (poziomych lub pionowych) wyraźnie wskazują na wygięcie wału lub znaczną niewspółosiowość.
• Podobne drgania promieniowe: Podobnie jak w przypadku braku równowagi, drgania promieniowe 1X będą wysokie.
• Dominująca częstotliwość 1X: Widmo jest często zdominowane przez pik 1X, choć czasami występuje również pik 2X, zwłaszcza jeśli zagięcie znajduje się blisko środka wału.

3. Rozróżnianie wału wygiętego od niewspółosiowości

Wygięty wał i jego niewspółosiowość mogą powodować bardzo podobne sygnatury drgań, ponieważ oba często powodują wysokie drgania osiowe. Kluczem jest użycie analiza fazowa aby je odróżnić.

• Procedura: Wykonaj pomiary fazy promieniowej i osiowej zarówno w łożyskach wewnętrznych, jak i zewnętrznych maszyny (łącznie cztery odczyty).
• Oznaczenie wygiętego wału: Jeśli wał jest wygięty, odczyty fazy osiowej wykonane w tym samym położeniu promieniowym (np. na górze obu łożysk) będą przesunięte względem siebie o około 180 stopni. Dzieje się tak, ponieważ gdy jeden koniec maszyny jest popychany do przodu przez wygięcie, drugi koniec jest ciągnięty do tyłu.
• Wskaźnik nieprawidłowego ustawienia: W klasycznym przypadku rozbieżności kątowej odczyty fazy osiowej będą mniej więcej zgodne w fazie (czyli bliskie 0 stopni od siebie).

Dokonanie odczytów fazy w sprzężeniu może również dostarczyć ostatecznych dowodów pozwalających odróżnić dwa rodzaje usterek.

4. Rozróżnianie wału wygiętego od niewyważonego

Chociaż oba warunki powodują wysokie drgania promieniowe 1X, brak równowagi Zazwyczaj generuje bardzo niewielkie drgania osiowe. Jeśli masz wysoki szczyt 1X i znaczne drgania osiowe, problem raczej nie będzie wynikał wyłącznie z braku równowagi.

Ponadto wygiętego wału nie można naprawić za pomocą równoważeniePróba wyważenia wygiętego wału może zmniejszyć drgania w jednym miejscu, ale często zwiększy je w innym. Jeśli wyważenie wirnika jest trudne lub niemożliwe, to wyraźny znak, że problem leży w wygiętym wale, a nie w niewyważeniu.

5. Potwierdzenie

Ostatecznym potwierdzeniem skrzywienia wału jest umieszczenie wirnika na blokach w kształcie litery V lub w tokarce i zmierzenie bicia wału za pomocą czujnika zegarowego. Znaczny odczyt bicia potwierdzi, że wał jest fizycznie skrzywiony i wymaga wyprostowania lub wymiany.

← Powrót do indeksu głównego