Hiểu về sự lệch trục trong máy móc quay

Định nghĩa: Sự sai lệch là gì?

Trục không thẳng hàng là tình trạng đường tâm quay của hai hoặc nhiều trục ghép không thẳng hàng khi máy hoạt động trong điều kiện vận hành bình thường. Cùng với mất cân bằng, đây là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây hỏng hóc máy móc sớm, dẫn đến rung động tăng, hư hỏng ổ trục và phớt, và tiêu thụ năng lượng quá mức. Mục tiêu của việc cân chỉnh chính xác là đưa đường tâm trục về vị trí cân chỉnh càng gần càng tốt trong phạm vi dung sai quy định.

Các loại sai lệch

Sự sai lệch được phân loại thành hai loại chính, mặc dù trong hầu hết các trường hợp thực tế, cả hai loại đều xảy ra kết hợp.

1. Sai lệch song song (hoặc lệch)

Sai lệch song song xảy ra khi hai đường tâm trục song song với nhau nhưng lệch nhau một khoảng nhất định. Điều này có thể được hình dung bằng cách một trục cao hơn hoặc thấp hơn (độ lệch theo chiều dọc) hoặc xa hơn về một phía (độ lệch theo chiều ngang) so với trục còn lại.

2. Sai lệch góc

Sai lệch góc xảy ra khi hai trục tạo thành một góc với nhau. Đường tâm của chúng giao nhau tại điểm khớp nối, nhưng không nằm trên cùng một đường thẳng. Điều này tạo ra một "khoảng hở" tại khớp nối, rộng hơn ở một bên so với bên kia.

3. Sự sai lệch kết hợp

Đây là tình huống phổ biến nhất, trong đó các trục bị lệch cả về hướng song song và hướng góc cùng một lúc.

Dấu hiệu rung động của sự không thẳng hàng

Sự không thẳng hàng tạo ra một dấu hiệu rung động rất riêng biệt có thể được xác định trong quang phổ FFT:

• Chỉ số chính (2x): Dấu hiệu phổ biến và cổ điển nhất của sự mất cân bằng là đỉnh rung động có biên độ cao chính xác tại Tốc độ quay gấp 2 lần (bậc 2). Điều này là do các lực gây ra do sự không thẳng hàng khiến trục và khớp nối phải chịu hai chu kỳ uốn cong trên một vòng quay.
• Độ rung trục cao: Sự không thẳng hàng thường tạo ra rung động mạnh trong trục hướng (song song với trục). Đỉnh 2x cao theo hướng trục là dấu hiệu rất rõ ràng của sự mất cân bằng.
• Các sóng hài khác (1x, 3x, 4x): Mặc dù 2x là chỉ báo chính, nhưng sự lệch pha cũng có thể kích thích tần số tốc độ chạy 1x. Sự lệch pha nghiêm trọng, đặc biệt là lệch pha song song, cũng có thể tạo ra sóng hài bậc cao hơn như 3x và 4x.
• Tần số ghép nối cụ thể: Một số loại khớp nối, khi bị mòn hoặc chịu ứng suất do sai lệch, có thể tạo ra rung động ở tần số đặc trưng của chúng.

Phổ rung động cho thấy đỉnh 2x lớn hơn hoặc bằng 50% của đỉnh 1x, đặc biệt khi đi kèm với rung động trục cao, là trường hợp điển hình của sự mất cân bằng.

Nguyên nhân phổ biến gây ra sự sai lệch

Sự không thẳng hàng có thể xuất hiện ngay từ lần lắp đặt đầu tiên hoặc phát triển theo thời gian.

• Cài đặt không đúng cách: Nguyên nhân phổ biến nhất là do thiếu sự căn chỉnh chính xác trong quá trình thiết lập máy ban đầu.
• Tăng trưởng nhiệt: Khi máy móc nóng lên từ nhiệt độ phòng đến nhiệt độ vận hành, các bộ phận của chúng sẽ giãn nở. Động cơ có thể cao hơn, hoặc vỏ bơm có thể giãn nở, kéo trục lệch khỏi vị trí. Việc căn chỉnh chính xác phải tính đến sự gia tăng nhiệt này.
• Độ căng của ống: Lực từ đường ống đầu vào hoặc đầu ra không được hỗ trợ đúng cách có thể kéo bơm hoặc máy nén lệch khỏi trục truyền động. Đây là một vấn đề rất phổ biến trong các ngành công nghiệp chế biến.
• Các vấn đề về nền tảng: Nền móng yếu hoặc nứt, hoặc bu lông neo lỏng lẻo có thể khiến máy bị dịch chuyển theo thời gian.
• Chân mềm: Tình trạng một trong các chân lắp của máy không nằm phẳng trên đế, khiến khung máy bị xoắn hoặc biến dạng khi bắt chặt xuống.

Tại sao việc sửa chữa sự sai lệch lại quan trọng

Vận hành máy không đúng cách sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng:

• Hỏng vòng bi và phớt: Tải trọng tuần hoàn cao tác động lên trục được truyền trực tiếp đến ổ trục và phớt, khiến chúng bị hỏng sớm.
• Lỗi khớp nối: Các khớp nối được thiết kế để xử lý một lượng sai lệch nhỏ, nhưng sai lệch quá mức sẽ khiến chúng bị mòn và hỏng nhanh chóng.
• mỏi trục: Việc uốn cong trục nhiều lần có thể dẫn đến nứt do mỏi và cuối cùng là hỏng trục.
• Tăng mức tiêu thụ năng lượng: Một lượng năng lượng đáng kể bị lãng phí dưới dạng nhiệt và rung động thay vì thực hiện công việc có ích.

Việc căn chỉnh chính xác, sử dụng các công cụ như đồng hồ đo quay số hoặc hệ thống căn chỉnh bằng laser, là nền tảng của bất kỳ chương trình bảo trì và độ tin cậy hiệu quả nào.

← Quay lại Mục lục chính