Förstå axelfeljustering i roterande maskiner

Definition: Vad är feljustering?

Axelfeljustering är ett tillstånd där rotationscentrumlinjerna för två eller flera kopplade axlar inte är i linje med varandra när maskinen körs under normala driftsförhållanden. Tillsammans med obalans är det en av de vanligaste orsakerna till förtida maskinhaveri, vilket leder till ökad vibration, lager- och tätningsskador samt överdriven energiförbrukning. Målet med precisionsuppriktning är att få axelcentrumlinjerna så nära uppriktning som möjligt inom angivna toleranser.

Typer av feljustering

Feljustering kategoriseras i två huvudtyper, även om det i de flesta verkliga fall förekommer en kombination av båda.

1. Parallell feljustering (eller förskjutning)

Parallell feljustering uppstår när de två axelcentrumlinjerna är parallella med varandra men förskjutna med ett visst avstånd. Detta kan visualiseras som att den ena axeln är högre eller lägre (vertikal förskjutning) eller längre åt ena sidan (horisontell förskjutning) än den andra.

2. Vinkelfeljustering

Vinkelfeljustering uppstår när de två axlarna är i vinkel mot varandra. Deras mittlinjer skär varandra vid kopplingspunkten, men de är inte i samma linje. Detta skapar ett "gap" vid kopplingen som är bredare på ena sidan än den andra.

3. Kombinerad feljustering

Detta är det vanligaste scenariot, där axlarna drabbas av både parallell och vinkelmässig felinställning samtidigt.

Vibrationssignaturen för feljustering

Feljustering genererar en mycket distinkt vibrationssignatur som kan identifieras i ett FFT-spektrum:

• Primär indikator (2x): Det vanligaste och klassiska tecknet på feljustering är en vibrationstopp med hög amplitud exakt vid 2x rotationshastigheten (2:a ordningen)Detta beror på att krafterna som orsakas av feljustering utsätter axlarna och kopplingen för två böjningscykler per varv.
• Hög axial vibration: Feljustering orsakar ofta starka vibrationer i axial riktning (parallellt med axeln). En hög 2x-topp i axiell riktning är en mycket stark indikator på feljustering.
• Andra övertoner (1x, 3x, 4x): Även om 2x är den primära indikatorn, kan feljustering också excitera 1x-hastighetsfrekvensen. Allvarlig feljustering, särskilt parallell förskjutning, kan också generera högre övertoner som 3x och 4x.
• Kopplingsspecifika frekvenser: Vissa typer av kopplingar kan generera vibrationer vid sina egna karakteristiska frekvenser när de är slitna eller belastade av feljustering.

Ett vibrationsspektrum som visar en 2x topp som är 50% eller mer av 1x-toppen, särskilt när det åtföljs av hög axiell vibration, är ett skolboksfall på feljustering.

Vanliga orsaker till feljustering

Feljustering kan förekomma redan från den första installationen eller utvecklas över tid.

• Felaktig installation: Den vanligaste orsaken är bristande precisionsjustering under den första maskininstallationen.
• Termisk tillväxt: När maskiner värms upp från rumstemperatur till driftstemperatur expanderar deras komponenter. En motor kan bli högre, eller ett pumphus kan expandera, vilket gör att axlarna blir ojusterade. Precisionsjustering måste ta hänsyn till denna termiska tillväxt.
• Rörbelastning: Krafter från felaktigt stödda inlopps- eller utloppsrör kan dra en pump eller kompressor ur linje med dess drivenhet. Detta är ett mycket vanligt problem inom processindustrier.
• Grundproblem: Ett svagt eller sprucken fundament, eller lösa förankringsbultar, kan göra att en maskin förskjuts med tiden.
• Mjuk fot: Ett tillstånd där en av maskinens monteringsfötter inte sitter platt på bottenplattan, vilket gör att maskinramen vrids eller deformeras när den bultas fast.

Varför det är viktigt att korrigera feljustering

Att köra en feljusterad maskin har allvarliga konsekvenser:

• Lager- och tätningsfel: De höga cykliska belastningarna som axlarna utsätts för överförs direkt till lagren och tätningarna, vilket gör att de går sönder i förtid.
• Kopplingsfel: Kopplingar är konstruerade för att hantera en liten mängd feljustering, men överdriven feljustering kommer att leda till att de slits ut och snabbt går sönder.
• Axeltrötthet: Upprepad böjning av axlarna kan leda till utmattningssprickor och slutligen axelhaveri.
• Ökad energiförbrukning: Betydande energi slösas bort i form av värme och vibrationer istället för att utföra nyttigt arbete.

Precisionsuppriktning, med hjälp av verktyg som mätklockor eller laseruppriktningssystem, är en hörnsten i alla effektiva tillförlitlighets- och underhållsprogram.

← Tillbaka till huvudmenyn