Центровка валов агрегатов: практическое руководство

Главная страница » Центровка валов агрегатов: практическое руководство

Коллинеарность (соосность) валов считается идеальной, когда центры валов находятся на одной осевой линии. Соответственно несоосность показывает обратный результат. Отсюда логический вывод — центровка валов машин является обязательным действием, направленным на обеспечение качественной безопасной работы.

Стационарный и подвижный вал

Последствия нарушения коллинеарности выражаются следующими моментами:

• преждевременный выход из строя подшипников, сальников, муфтовых соединений;
• усиление осевой и радиальной вибрации;
• повышение температуры нагрева подшипниковых узлов и смазывающей жидкости;
• ослабление или поломка элементов крепежа к фундаменту.

Для центровки валов агрегатов удобно применять измерительные наборы, подобные серийным от фирмы Baltech

Когда проверяется, например, коллинеарность муфтового соединения насоса и электродвигателя, насосный вал определяется как стационарный, а вал электродвигателя как подвижный. Центровка соединения всегда производится, исходя из положения подвижного вала относительно стационарного.

Центр вращения стационарного вала

Центр вращения стационарного вала – это опорная линия с нулевыми координатами. В системе координат X-Y плюсовыми значениями являются перемещения вправо по горизонтали и вверх по вертикали.

Несоосность вычисляется путём определения положения центра подвижного вала в двух плоскостях, относительно положения центра оси стационарного вала (горизонтальная ось X и вертикальная Y).

Горизонтальная коллинеарность

Состояние несоосности (вид сверху), которое корректируется перемещением электродвигателя в боковых направлениях по оси X – это горизонтальная центровка.

Электродвигатель перемещают вправо-влево, добиваясь, таким образом, соосности и параллельности в горизонтальной плоскости.

Вертикальная коллинеарность

Состояние несоосности (вид сбоку), которое корректируется перемещением электродвигателя вниз или вверх по оси Y – это вертикальная центровка.

Необходимую величину смещения получают путём установки под лапы мотора регулировочных пластин разных по толщине.

Центровка по видам несоосности

Параллельная несоосность – состояние, когда оси вращения валов расположены на одинаковом расстоянии одна от другой и по всей их длине.

Центровка в параллельной и угловой несоосности выполняется в соответствии с определёнными правилами и нормами. Применяется профессиональный инструмент

Угловая несоосность – состояние, когда оси вращения валов расположены на разных расстояниях одна от другой и по всей их длине.

Центровка соединения должна проводиться:

• после монтажа нового оборудования;
• после соединения оборудования с трубопроводами и арматурой;
• по завершении ремонтных работ;
• если при работе отмечается повышенный шум и вибрации;
• если температура подшипниковых узлов выше нормы.

Процедура центровки соединения валов агрегатов:

1. Установить измерительное устройство.
2. Проверить и скорректировать положение мягкой вставки.
3. Вычислить значения несоосности.
4. Выполнить качественную центровку валов.
5. Составить отчёт о проделанной работе.

Инструмент для центровки муфтовых соединений

Существует целый ряд инструментов для центровки муфтовых соединений, начиная от простейших и завершая совершенными наборами.

Чем совершеннее и современнее набор измерительного инструмента, тем выше точность центровки

Самый простой и доступный набор содержит:

• штангенциркуль,
• линейку,
• пластинчатые щупы разной толщины.

Точность измерений этим набором невысока. Качество центровки обеспечивается не столько инструментом, сколько мастерством и опытом механика. Сама процедура центровки с помощью этих инструментов может занимать продолжительное время.

Цифровой анализатор центровки соединений – инструмент из серии наиболее совершенных приспособлений. Анализатор позволяет быстро и легко отцентрировать валы с высокой точностью.

Работу может выполнить любой человек, изучивший инструкцию по работе с цифровым анализатором. Однако стоимость цифрового измерителя очень высока и далеко не всем по карману.

Анализатор точности центровки валов часового типа позволяет достаточно точно провести измерения коллинеарности

Между тем есть экономичная альтернатива – ещё один вид измерительного анализатора, построенного на основе двух индикаторов часового типа. Один индикатор определяет отклонения по оси X, другой по оси Y. Удобный, эффективный, недорогой инструмент, помогающий быстро центровать, к примеру, муфтовое соединение между электродвигателем и насосом.

Пошаговая инструкция центровки пары электродвигатель-насос

1. Проверить правильность установки рамы агрегата на фундаменте при помощи строительного уровня. Выполняется эта операция в продольном и поперечном направлениях.
2. Если расстояние между анкерными болтами рамы превышает 800 мм, установить под раму дополнительные подкладки в центральной точке межанкерного расстояния. Подкладки должны плотно прилегать к раме и фундаменту.
3. Ослабить болты крепления насоса и болты крепления подшипниковой опоры. Убедиться, что на подшипниковую опору не действуют какие-либо нагрузки.
4. Затянуть крепёжные болты на основании насоса, оставив ослабленным крепёж подшипниковой опоры.

На картинке несколько первых шагов, показывающих как выполняется центровка валов агрегатов

Дальнейший процесс центровки:

1. Измерить величину зазора между муфтами электродвигателя и насоса. Эта величина не должна превышать значений 3-5 мм. В случае несоответствия, ослабить крепление электродвигателя и выставить мотор на место до получения указанных цифр. Получив результат, закрепить двигатель.
2. Проверить свободный ход вращения, прокручивая валы агрегата вручную. Свободное вращение, без наличия заеданий – свидетельство корректного состояния устройств.
3. Используя червячные хомуты, разместить на полумуфтах механизм центровки. Основная и ответная часть механизма устанавливаются с осевым зазором между ними в 2-3 мм. При вращении валов, они не должны соприкасаться.
4. Закрепить к механизму центровки индикаторы часового типа и приступить к операции центровки валов электродвигателя / насоса.

Процесс центровки пары мотор / насос часовым индикатором

Индикаторами часового типа измеряют боковые зазоры (А) и угловые зазоры (В). Для этого приборы закрепляют на оснастке с таким расчётом, чтобы их наконечники упирались в тело полумуфт на валу двигателя и насоса. Также при установке приборов следует учесть удобство считывания показаний.

Индикаторы часового типа нужно установить так, чтобы без затруднений снимать показания

Упирают измерительные стержни индикаторов в тело полумуфт с выбегом в 2-3 мм по шкале. Затем вращением ободков приборов совмещают стрелки с нулевой отметкой. Начинают измерение в четырёх пространственных точках:

1. Первыми измеряют зазоры А и В верхнего положения.
2. Поворачивают валы на 90º в направлении рабочего вращения привода.
3. Вновь измеряют зазоры А и В по среднему положению.
4. Повторяют процедуру для двух оставшихся положений.

Последним контрольным замером – пятым по счёту, будет повторное измерение в начальной верхней точке. Полученные цифры замеров в 1 и 5 положениях должны совпадать.

Последствия нарушения центровки валов

Изменения параметров центровки валов (соосности), прежде всего, вызывают эффект вибрации. Влияние вибрации на муфту и на близко расположенные подшипники очевидно: детали подвергаются ускоренному износу.

Такими обещают быть последствия посредственного подхода к центровке валов агрегатов

На муфте изнашивается эластичная вставка, появляются дефекты подшипников мотора и насоса, торцевого уплотнения. Если же перекос осей значительный, в конечном итоге неизбежен срез вала.

О том, как центруют валы агрегатов анализатором часового типа

Практическое пособие на видеоролике по теме центровки валов машинных агрегатов посредством часовых индикаторов. На видео демонстрируется полная последовательность процедуры, показываются все тонкости центровки:

Бытовой кондиционер: описание, выбор для квартиры (дома) + как установить самостоятельно

Ремонт медных труб калориферов приточной вентиляции

Как сделать трёхфазный ветрогенератор своими руками?

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Центровка валов электрических машин

Центровка валов включает две основные операции: выверку оси общего вала (выверку линии валов) и устранение боковых и угловых смещений валов соединяемых машин и механизмов.

Выверка линии валов.

Под действием собственной массы ротора ось вала каждой электрической машины принимает несколько изогнутую форму. При соединении таких валов полу
муфтами образуется изгиб их осей, в результате чего торцовые плоскости полумуфт утрачивают параллельность, раскрываются вверху. В этом случае оси валов не будут продолжением одна другой (рис. 1, а). При работе такого агрегата его валы будут вибрировать, оказывая вредное воздействие на подшипники и другие части машин. Кроме того, в подшипниках 2 и 3 будут возникать значительные напряжения от изгибающих моментов, опасные для шеек валов.
Для обеспечения правильного распределения нагрузок между подшипниками валы соединяемых машин устанавливают в такое положение, при котором торцовые плоскости полумуфт в горизонтальной и вертикальной плоскостях будут параллельны, а оси валов — продолжением одна другой (без смещений). Данное условие можно выполнить, несколько приподняв крайние подшипники 1 и 4 по сравнению с подшипниками 2 и 3, как показано на рис. 1, б. При этом общая осевая линия двух валов примет вид плавной кривой (упругая линия вала), а плоскости полумуфт, будут параллельны.

Рис. 1. Положение валов, соединяемых при помощи муфт до выверки (а) и после выверки (б) линии вала

Центровка валов.

Кроме выверки линии валов необходимо выполнить их центровку, т. е. устранить несоосность.
Несоосностью валов называют такое их взаимное расположение, при котором центрируемые оси 1 и 2 имеют боковое (радиальное) или угловое (осевое) смещение относительно друг друга (рис. 3).

Практически, с какой бы тщательностью ни выполнялась центровка, муфты центрируемых валов приходится соединять при некоторой допустимой их несоосности. Допустимые боковые (рис. 3, а) и угловые (рис. 3, б) смещения валов обуславливаются главным образом конструкцией применяемых муфт, имеющих разную компенсационную способность.

Рис. 3. Смещение валов: а — боковое (радиальное); б — угловое (осевое)
Под компенсационной следует понимать способность отдельных типов муфт компенсировать некоторую неточность выверки соосности валов соединяемых машин.

Центровка валов с применением радиально-осевых скоб.

Наиболее распространена в монтажной практике. Перед началом измерения муфты разъединяют, а валы раздвигают для того, чтобы скобы и полумуфты при вращении валов не соприкасались.
Конструкция радиально-осевых скоб и их крепление на ступицах полумуфт показаны на рис. 4. При помощи хомута наружную скобу 1 закрепляют на ступице полумуфты установленной машины, а внутреннюю скобу 4 на ступице полумуфты машины, соединяемой с установленной.

Рис. 4. Центровка валов: а — центровочные скобы для центровки по втулкам полумуфт; б — для центровки по ободам полумуфт;
1,3 — скобы; 2 — болты для измерения зазоров;
4 — крепежные болты; 5 — хомут; 6 — риски

Поворачивая одновременно валы электродвигателя и механизма на 90, 180, и 360°, добиваются, чтобы зазоры а и b между центровочными скобами были постоянны. Для соединения хомутов со скобами используют болты 5 с гайками.
Для большей точности измерений при помощи измерительных болтов 2 и 3 устанавливают минимальные зазоры а и Ь. В процессе центровки боковые зазоры а и угловые зазоры b измеряют при помощи щупов, индикаторов или микрометров. В двух последних случаях индикатор или микрометрическую головку устанавливают на место болтов 2 и 3.
Биение полумуфт и соосность валов в зависимости от типа муфты и скорости вращения допускаются в пределах соответственно 0,02 — 0,05 и 0,04 — 0,15.