ЦЕНТРОВКА (ЮСТИРОВКА, СООСНОСТЬ) ВАЛОВ НАСОСОВ

Предлагаем услуги по центровке валов насосных агрегатов заводов Wilo, Grundfos, KSB, DAB и других фирм изготовителей.

Несоосность вала – одна из наиболее распространенных причин выхода из строя оборудования: поломки подшипников и торцевого уплотнения. Вращающиеся смещенные валы создают вибрации и сложные колебательные радиальные и осевые нагрузки, которые приводят к выходу из строя деталей насосного агрегата. Выравнивание вала – это требование производителя насосного оборудования к точному техническому обслуживанию, и, если оно не будет выполнено, приведет к значительному износу и простою оборудования.

Говоря о насосном агрегате, важны центровка / выравнивание двух разных типов: выравнивание вала насоса и вала двигателя, а также выравнивание фланцев насоса с соединительными трубопроводами.

centre 1

Важность выравнивания вала

Выравнивание валов – это процесс выравнивания валов насосов и двигателя в пределах допустимых значений. Смещение приводит к увеличению вибрации насоса, повышенного шума при работе насоса, уменьшению срока службы подшипников, разрушению механического торцевого уплотнения и возникновению проблем с муфтой. Чтобы это предотвратить – валы должны быть выровнены в пределах жестких допусков.

Важность выравнивания фланца

Важно, чтобы нагрузки от трубопроводов не передавались на корпус насоса. Это приводит к напряжениям на корпус насосного агрегата, к смещению вала относительно корпуса, повышению вибрации, отказу подшипников, повреждению механического уплотнения, износа соединительной муфты и трещинам в корпусе насоса.

Типы смещения

Возможны два типа смещения, которые требуют коррекции: параллельное и угловое.

Параллельное смещение может быть горизонтальным, вертикальным или сочетанием как параллельного, так и горизонтального.

Угловое смещение возникает, когда два вала находятся под углом друг к другу и не соосны. Как и при параллельном смещении, угловое смещение может быть вертикальным, когда один вал находится под углом вниз к другому, или горизонтальным, когда валы находятся в одной горизонтальной плоскости, но под углом друг к другу.

На практике практически не встречаются ситуации, когда имеется лишь один вид смещения. Смещение часто включает в себя комбинацию угловой и параллельной несоосности.

Практически во всех случаях насос уже закреплен на трубопроводе, что означает, что корпус насоса может перемещаться незначительно, если вообще это возможно. Двигатели обычно легче перемещать, так как двигатель не подключен к технологической системе, кроме кабеля.

Выравнивание валаПравильное выравнивание вала достигается путем перемещения электродвигателя. Двигатель регулируется по вертикали для достижения правильной отметки, чтобы выровнять его с насосом, как параллельным (смещенным), так и угловым. Двигатель перемещается горизонтально для достижения правильного горизонтального расположения для выравнивания осевых линий вала, как параллельных, так и угловых.

Выравнивание двигатель-насос имеет решающее значение по следующим причинам:

  • Это сводит к минимуму силы, действующие на подшипники и уплотнения обоих компонентов.
  • Это минимизирует износ муфты.
  • Это может снизить затраты электроэнергии.
  • Это продлевает срок службы компонентов насоса, сводя к минимуму износ, увеличивая время между отказами и уменьшая вибрацию.

Выравнивание двигателя и насоса должно быть важной частью любой программы технического обслуживания.

Допуски на центрирование вала

Исторически допуски на центрирование вала регулировались проектными спецификациями производителей муфт. Первоначальная функция гибкой муфты заключалась в том, чтобы приспособиться к небольшим перекосам валов, остающимся после завершения центровки валов, используя линейку или щупы. Некоторые производители муфт спроектировали свои муфты таким образом, чтобы они могли выдерживать усилия, возникающие из-за углового смещения на 3 градуса и смещения на 2 мм в зависимости от производителя и типа муфты. Допуски, предлагаемые производителями муфт, предназначены для обеспечения срока службы муфты с учетом того, что гибкий элемент выйдет из строя, а не является критическим компонентом агрегата.

Когда валы смещены, появляются силы, которые могут создавать большие напряжения. Возможно муфта не выйдет из строя при воздействии больших напряжений в результате смещения, а раньше выйдут из строя подшипники и уплотнения. Как правило, подшипники и торцевые уплотнения имеют небольшие внутренние зазоры.

В крайних случаях смещения вала изгибающие напряжения, приложенные к валу, могут привести к разрушению самого вала.

Ожидаемый срок службы подшипников

Наиболее распространенные подшипники, используемые в насосах, имеют расчетный срок службы подшипника, который иногда называют сроком службы подшипника – рейтинг усталостного ресурса для конкретного подшипника. Статистический анализ срока службы подшипников относительно сил, приложенных к подшипникам, позволил выявить, что, когда сила, приложенная к данному подшипнику, увеличивается, ожидаемая продолжительность жизни уменьшается на величину этого изменения в третьей степени. Например, если величина силы в результате смещения увеличивается в 3 раза, ожидаемый срок службы подшипников уменьшается в 27 раз.

За последние 20 лет было проведено немало исследований в области центровки валов. Результаты привели к совершенно другому методу оценки качества центровки вала и все более точным методам центровки.

Основные причины несоосности

Чтобы смещение не стало серьезной причиной отказа оборудования, необходимо понять, почему оно происходит, чтобы его можно было исправить. В таблице перечислены наиболее распространенные причины смещения валов относительно друг друга и объяснено, что делать в каждом случае:

ПричинаРекомендации
Нарушения при монтаже и пуско-наладкеПровести центровку валов, обеспечить смещения в пределах допусков
Фундамент и крепление к нему не соответствуют требованиямМасса бетонного фундамента должна быть в 1,5-2 раз больше массы оборудования, которое оно поддерживает.

Опорные плиты должны быть толстыми и жесткими, чтобы предотвратить искажение при приложении крутящего момента.

Удерживающие болты должны быть связаны с бетоном, а не просто удерживаться на месте трением. На приводах 2,2 – 11 кВт используются болты диаметром 16 мм, от 15 – 75 кВт – болты 20 мм, для 100 кВт и выше – болты 25 мм.

Компоненты насоса повреждены или изношеныПроверить подшипники.

Заменить гнутые валы.

Проверить муфту, ее износ.

«Мягкая лапа» – зазор между одной из лап двигателя/насоса и фундаментомПроверить контакт лап агрегата с опорной плитой или рамой. Легко опустить лапу с помощью прижимных болтов, но в результате получается агрегат с напряженными внутренними деталями. Используйте подкладки из нержавеющей стали под каждой лапой
Чрезмерные нагрузки от трубопроводовПроверить, чтобы соединительные болты могли скользить в отверстиях фланцев от руки.
Выход из строя опор и крепежа агрегатаОтремонтировать и восстановить

Специалистами ООО «ВодоКонструкции» производится центровка консольных насосов фирмы Wilo, Grundfos, KSB, DAB и других фирм изготовителей.

Все консольные насосы проходят предварительную центровку соосности валов насоса при выпуске из производства. Но при дальнейшей транспортировке на место монтажа, погрузочно-разгрузочных работах, а также при монтаже соосность валов сбивается. Требуется повторная центровка валов при монтаже.

Процесс выравнивания / центровки валов

При выравнивании насосов существует три отдельных этапа: проверка перед выравниванием, черновое выравнивание и точное выравнивание.

Предварительная проверка включает в себя проверку и план работ. Проверяется фундамент, крепление. Опорные плиты должны быть закреплены под всей их поверхностью раствором. Вращающиеся компоненты насоса и муфта должны соответствовать допускам производителя. Проверяются исправность подшипников и уплотнений и меняются, если биения находятся за пределами допусков. Проверяется биение вала на наличие изогнутых валов и ослабленных подшипников. Максимальные значения приведены в таблице:

Обороты валаМаксимальное смещение
До 1500 об/мин0,025 мм
Более 1500 об/мин0,013 мм

Проверяется качество муфты, что она находится в хорошем состоянии. Проверяется крепление с использованием набора пластин каждой опорной лапы. Допуск движения при отпускании должен быть меньше 0,05 мм. Проверяется напряжение от трубопроводов, соединяющихся с насосом. Каждый болт во фланцы должен легко вставляться.

Последний подготовительный шаг – обеспечить достаточное перемещение агрегата на каждой лапе, чтобы выполнить регулировку выравнивания. Болты должны иметь достаточный зазор для перемещения. Домкраты, возможно, должны быть сделаны и прикреплены путем сверления и нарезания резьбы в опорной плите или раме основания.

Черновое выравнивание включает в себя приведение муфты насоса и приводного вала двигателя в линию, используя наборные пластины разной толщины, пока они не окажутся в пределах 0,5 мм смещения.

Современное насосное оборудование требует точного выравнивания, для которого могут использоваться 2 прибора: циферблатные индикаторы и инструменты с лазерным наведением. Использование каждого метода требует обучения и опыта.

вувуБолее совершенные системы лазерной юстировки обеспечивают неизменно лучшую точность, чем другие методы. Инструменты с лазерным наведением для выравнивания вала обычно состоят из двух блоков, каждый из которых способен излучать точный лазерный луч и обнаруживать его же. Блоки надежно крепятся к валам с помощью магнитных кронштейнов и / или магнитной цепи. Для их запуска оператор активирует инструмент с помощью ручного устройства управления, и каждый блок излучает точную лазерную линию, проецируемую на детектор другого блока. Дисплей на портативном устройстве отображает в реальном времени значения сцепления и опор во время процесса выравнивания, избегая необходимости снимать и переустанавливать измерительные блоки после каждой регулировки выравнивания.

Весь процесс может занять от 3 до 4 часов при первом выравнивании насоса. Повторное выравнивание обычно занимает около 2 часов.

После того, как несоосность обнаружена, проанализирована и исправлена, важно периодически проводить обслуживания, чтобы обеспечить бесперебойную работу.

После окончания центровочных работ, насос запускается в работу на 72 часа для обкатки с последующей проверкой соосности.

Кроме того, программа технического обслуживания должна включать периодические проверки для проверки того, что условия все еще находятся в пределах допуска. Рекомендуется проверять соосность валов один раз в полгода или год, в зависимости от времени наработки.

Выполнение этих простых шагов по обнаружению, исправлению и поддержанию правильного выравнивания вала и ремня может предотвратить дорогостоящие, незапланированные простои.

ООО «Водоконструкции» имеет большой опыт работы по вводу в эксплуатацию насосных агрегатов и дальнейшему их обслуживанию. Наш сервисный отдел существует для того, чтобы обеспечить профессиональную центровку и пуск насосов. Склад запасных частей и насосов гарантирует, что мы сможем своевременно удовлетворить ваши требования.

WhatsApp Image 2020 03 05 at 15.06.05 (1)
WhatsApp Image 2020 03 05 at 15.06.05 (3)
WhatsApp Image 2020 03 05 at 15.06.05 (7)
WhatsApp Image 2020 03 05 at 15.06.05 (6)
WhatsApp Image 2020 03 05 at 15.06.05 (4)
Центровка вала