Pochopenie laserového zarovnávania hriadeľov
1. Definícia: Čo je laserové zarovnávanie hriadeľov?
Laserové zarovnávanie hriadeľov je vysoko presná meracia technika používaná na zarovnanie osí otáčania dvoch alebo viacerých prepojených strojov, ako sú motor a čerpadlo. Cieľom je zabezpečiť, aby hriadele boli kolineárne, keď stroje bežia pri normálnej prevádzkovej teplote a podmienkach.
Správne zarovnanie je jedným z najdôležitejších faktorov pri zabezpečovaní spoľahlivosti a dlhej životnosti rotačných strojov. Laserové zarovnávacie systémy do značnej miery nahradili staršie, menej presné metódy, ako sú pravítka a číselníkové úchylkomery, ako priemyselný štandard pre túto kritickú úlohu údržby. Je základom každého proaktívneho programu údržby.
2. Prečo je zarovnanie také dôležité?
Keď sú dva hriadele nesprávne zarovnané, pružná spojka medzi nimi je nútená sa pri otáčaní neustále ohýbať a deformovať. Toto cyklické namáhanie vyvoláva obrovské sily, ktoré sa prenášajú priamo na ložiská, tesnenia a hriadele stroja.
Nesprávne zarovnanie je hlavnou príčinou obrovského percenta porúch strojov, čo vedie k:
- Predčasné zlyhanie ložiska a tesnenia.
- Poškodenie a porucha spojky.
- Vysoká úroveň vibrácie (zvyčajne pri 1X a najmä 2X rýchlosť behu).
- Zvýšená spotreba energie v dôsledku strát trením.
- Únava hriadeľa a potenciálne zlomenie.
Vďaka presnému laserovému zarovnaniu sa tieto deštruktívne sily minimalizujú, čo vedie k dramaticky zvýšenej spoľahlivosti.
3. Ako fungujú laserové zarovnávacie systémy
Typický systém laserového zarovnávania hriadeľov pozostáva z dvoch hlavných komponentov:
- A Jednotka laserového vysielača/detektora, ktorý je namontovaný na jednom hriadeli stroja.
- A Reflektor/detektorová jednotka, ktorý je namontovaný na druhom hriadeli stroja.
Postup je nasledovný:
- Jednotky sú namontované na hriadeľoch, zvyčajne pomocou reťazových konzol.
- Laserový lúč z vysielača je nasmerovaný na detektor na druhej jednotke.
- Hriadele sa otáčajú spoločne a laserové detektory sledujú presný relatívny pohyb laserového lúča počas celej rotácie. Merania sa zvyčajne vykonávajú v troch polohách (napr. 9, 12 a 3 hodiny).
- Ručný počítač prijíma údaje z detektorov a pomocou trigonometrie vypočítava presné podmienky zarovnania vo vertikálnej aj horizontálnej rovine.
- Počítač zobrazuje výsledky graficky, pričom ukazuje nesprávne zarovnanie z hľadiska Odsadenie (vzdialenosť medzi osami hriadeľov) a Uhlovitosť (uhol medzi stredovými čiarami hriadeľa).
- Rozhodujúce je, že počítač potom vypočíta presné úpravy podložiek potrebné pre nožičky stroja na korekciu vertikálneho vychýlenia a horizontálne pohyby potrebné na korekciu horizontálneho vychýlenia. Táto funkcia „živého pohybu“ umožňuje používateľovi sledovať, ako sa zarovnanie dostáva do tolerancie v reálnom čase počas vykonávania úprav.
4. Kľúčové aspekty presného zarovnania
Dosiahnutie skutočne presného zarovnania si vyžaduje viac než len laserový systém. Vyškolený technik sa musí zamerať aj na niekoľko ďalších kritických faktorov:
- Mäkká noha: Ide o stav, keď pätka stroja nedolieha rovno na základnú dosku, čo spôsobuje deformáciu rámu pri upevnení skrutkami. Mäkkú pätku je potrebné identifikovať a opraviť *pred* vykonaním zarovnania.
- Tepelný rast: Stroje menia svoj stav zarovnania, keď sa zahrievajú zo studeného (zastaveného) do teplého (bežiaceho) stavu. Laserový systém je možné naprogramovať s hodnotami „tepelného posunu“, aby sa stroje zámerne nesprávne zarovnali, keď sú studené, a pri prevádzkovej teplote sa tak dosiahne dokonalé zarovnanie.
- Napätie potrubia: Napätie z nesprávne podopretého pripojeného potrubia môže spôsobiť vychýlenie stroja z osi. Toto sa musí napraviť.
- Tolerancie: Zarovnanie sa vykonáva podľa špecifických, priemyselne štandardizovaných tolerancií založených na rýchlosti chodu stroja. Pre stroje s vyššími rýchlosťami sú potrebné prísnejšie tolerancie.