Hiểu về căn chỉnh trục bằng laser
1. Định nghĩa: Căn chỉnh trục bằng laser là gì?
Căn chỉnh trục bằng laser là một kỹ thuật đo lường có độ chính xác cao được sử dụng để căn chỉnh đường tâm quay của hai hoặc nhiều máy móc được ghép nối, chẳng hạn như động cơ và máy bơm. Mục tiêu là đảm bảo các trục thẳng hàng khi máy móc hoạt động ở nhiệt độ và điều kiện vận hành bình thường.
Căn chỉnh chính xác là một trong những yếu tố quan trọng nhất đảm bảo độ tin cậy và tuổi thọ của máy móc quay. Hệ thống căn chỉnh laser đã phần lớn thay thế các phương pháp cũ, kém chính xác hơn như thước thẳng và đồng hồ so, trở thành tiêu chuẩn công nghiệp cho nhiệm vụ bảo trì quan trọng này. Đây là nền tảng của bất kỳ chương trình bảo trì chủ động nào.
2. Tại sao sự liên kết lại quan trọng đến vậy?
Khi hai trục bị lệch, khớp nối mềm giữa chúng buộc phải uốn cong và co giãn liên tục khi quay. Ứng suất tuần hoàn này tạo ra lực rất lớn truyền trực tiếp đến ổ trục, phớt và trục của máy.
Sự không thẳng hàng là nguyên nhân gốc rễ của phần lớn các trường hợp máy móc bị hỏng, dẫn đến:
- Vòng bi và phớt bị hỏng sớm.
- Hư hỏng và lỗi khớp nối.
- Mức độ cao của rung động (thường là ở mức 1X và đặc biệt là 2X tốc độ chạy).
- Tăng mức tiêu thụ năng lượng do tổn thất ma sát.
- Trục bị mỏi và có khả năng gãy.
Bằng cách thực hiện căn chỉnh laser chính xác, các lực phá hoại này sẽ được giảm thiểu, dẫn đến độ tin cậy được tăng lên đáng kể.
3. Hệ thống căn chỉnh bằng laser hoạt động như thế nào
Một hệ thống căn chỉnh trục laser điển hình bao gồm hai thành phần chính:
- A Đơn vị phát/phát hiện laser, được gắn trên một trục máy.
- A Đơn vị phản xạ/phát hiện, được gắn trên trục máy kia.
Quá trình này như sau:
- Các thiết bị này được gắn trên trục, thường bằng giá đỡ xích.
- Chùm tia laser từ bộ phát được hướng tới bộ phận dò ở thiết bị còn lại.
- Các trục được xoay cùng nhau, và các máy dò laser theo dõi chuyển động tương đối chính xác của chùm tia laser trong suốt quá trình quay. Các phép đo thường được thực hiện ở ba vị trí (ví dụ: 9, 12 và 3 giờ).
- Một thiết bị máy tính cầm tay nhận dữ liệu từ các máy dò và sử dụng phép lượng giác để tính toán điều kiện căn chỉnh chính xác trên cả mặt phẳng thẳng đứng và mặt phẳng nằm ngang.
- Máy tính hiển thị kết quả dưới dạng đồ họa, cho thấy sự không thẳng hàng về mặt Bù lại (khoảng cách giữa các đường tâm trục) và Độ góc (góc giữa hai đường tâm trục).
- Điều quan trọng là máy tính sau đó sẽ tính toán các điều chỉnh đệm chính xác cần thiết cho chân máy để hiệu chỉnh độ lệch theo chiều dọc và các chuyển động theo chiều ngang cần thiết để hiệu chỉnh độ lệch theo chiều ngang. Tính năng "chuyển động trực tiếp" này cho phép người dùng theo dõi độ lệch đạt đến dung sai theo thời gian thực khi họ thực hiện các điều chỉnh.
4. Những cân nhắc chính để căn chỉnh chính xác
Để đạt được độ chính xác thực sự, không chỉ cần hệ thống laser. Một kỹ thuật viên được đào tạo bài bản còn phải giải quyết một số yếu tố quan trọng khác:
- Chân mềm: Đây là tình trạng chân máy không nằm phẳng trên đế, khiến khung bị biến dạng khi bắt vít xuống. Chân máy mềm phải được xác định và điều chỉnh *trước* khi thực hiện căn chỉnh.
- Tăng trưởng nhiệt: Máy móc thay đổi trạng thái căn chỉnh khi chúng nóng lên từ trạng thái lạnh (dừng) sang trạng thái nóng (đang chạy). Hệ thống laser có thể được lập trình với các giá trị "bù trừ nhiệt" để cố ý căn chỉnh máy móc lệch khi chúng nguội, nhờ đó chúng đạt được trạng thái căn chỉnh hoàn hảo ở nhiệt độ đang chạy.
- Độ căng của ống: Lực căng từ đường ống kết nối không được hỗ trợ đúng cách có thể kéo máy lệch khỏi vị trí. Cần phải khắc phục điều này.
- Dung sai: Việc căn chỉnh được thực hiện theo dung sai cụ thể theo tiêu chuẩn công nghiệp dựa trên tốc độ chạy của máy. Dung sai chặt chẽ hơn được yêu cầu đối với máy có tốc độ cao hơn.