Koppelingsafwijking: oorzaken, gevolgen en hoe u dit kunt verhelpen

Koppelingen zijn cruciale onderdelen van roterende machines. Ze verbinden twee assen om een ​​soepele krachtoverbrenging van de ene machine naar de andere te garanderen. Als koppelingen niet correct zijn geïnstalleerd en uitgelijnd, kan de apparatuur last krijgen van koppelingsslingering, wat kan leiden tot problemen variërend van overmatige trillingen tot zelfs een complete storing.

Een grote industriële koppeling op een motor

In dit artikel leggen we uit wat koppelingsafwijking is, hoe u het kunt meten, hoe u het kunt corrigeren en wat u kunt doen om het te voorkomen.

Wat is koppelingsafwijking?

Koppelingsafwijking is de excentriciteit of speling van de koppelingsboring ten opzichte van de rotatieas van de as. Met andere woorden, de hartlijn van de koppeling is niet concentrisch met de as. Deze ontstaat bij de koppeling, in tegenstelling tot asuitloop die op de as zelf optreedt. In extreme gevallen kan de speling of excentriciteit zonder speciaal gereedschap worden waargenomen. Zelfs een kleine speling in de koppeling kan echter tot onverwachte uitval leiden.

Koppelingsafwijking kan worden veroorzaakt door productiefouten in de koppeling, fouten tijdens de installatie, slijtage of onjuist onderhoud. Als dit niet wordt aangepakt, kan het de machineprestaties beïnvloeden door overmatige trillingen, slijtage en zelfs schade aan de apparatuur te veroorzaken.

Waarom koppelingsafwijking van belang is bij roterende machines

Koppelingsafwijkingen vormen aanzienlijke uitdagingen voor de prestaties en levensduur van roterende machines. Wanneer een koppeling afwijkt van de ideale concentrische rotatie door verkeerde uitlijning of excentriciteit, genereert deze overmatige mechanische trillingen. Deze trillingen resulteren vaak in meer geluid, wat wijst op onderliggende spanning op componenten.

De aanhoudende krachten versnellen ook de slijtage van kritieke onderdelen zoals lagers, afdichtingen en de koppeling zelf, wat leidt tot voortijdige degradatie en de noodzaak tot frequente reparaties of vervangingen. Deze slijtage draagt ​​ook bij aan energieverlies, omdat door een verkeerde uitlijning veroorzaakte wrijving de efficiëntie van de krachtoverbrenging tussen assen vermindert en de operationele kosten verhoogt. In ernstige gevallen kan ongecontroleerde koppelingsafwijking escaleren tot een catastrofale systeemstoring.

Het verschil tussen verkeerde uitlijning en koppelingsafwijking

Koppelingsafwijking en scheefstand zijn verwante begrippen bij roterende machines, maar ze zijn niet precies hetzelfde.

Uitlijningsfout is een aandoening die vaak leidt tot koppelingsafwijking, maar koppelingsafwijking is de resulterende fysieke afwijking die tijdens rotatie wordt waargenomen. Een perfect vervaardigde koppeling die twee verkeerd uitgelijnde assen verbindt, zal bijvoorbeeld afwijking vertonen als gevolg van de uitlijningsfout. Uitlijning kan echter ook optreden zonder uitlijningsfout, bijvoorbeeld wanneer de koppeling zelf een productiefout heeft of onjuist is gemonteerd, zelfs als de assen perfect zijn uitgelijnd.

Het begrijpen van het onderscheid is cruciaal voor het oplossen van problemen. Als u koppelingsafwijking meet, moet u bepalen of dit wordt veroorzaakt door een verkeerde uitlijning van de as, een defecte koppeling of een ander probleem om het effectief aan te pakken.

Soorten koppelingsafwijkingen

Koppelingsafwijkingen worden over het algemeen ingedeeld in twee hoofdcategorieën, met een derde dynamische vorm die kan optreden onder bedrijfsomstandigheden:

• Radiale slingering (excentriciteit): De boring van de koppeling is niet perfect concentrisch met de hartlijn van de as, waardoor de koppeling excentrisch draait. Deze excentriciteit resulteert in een ongelijkmatige belasting van lagers en afdichtingen.
• Axiale slingering (vlakslingering): Het koppelingsvlak staat niet loodrecht op de as. Dit veroorzaakt een wiebeleffect tijdens de rotatie, wat kan leiden tot trillingen en onregelmatige slijtage.
• Dynamische slingering: In sommige gevallen wordt slingering pas zichtbaar wanneer de machine in bedrijf is. Factoren zoals thermische uitzetting, belastingsveranderingen of onbalans kunnen slingering veroorzaken die niet zichtbaar is tijdens statische metingen.

Deze soorten slingering zijn te onderscheiden van een verkeerde uitlijning van de as (hoek- of parallelle as), hoewel een verkeerde uitlijning kan bijdragen aan slingering. De juiste meetinstrumenten helpen om onderscheid te maken tussen de twee en de oorzaak van de slingering van de koppeling te identificeren.

Hoe meet u de koppelingsafwijking?

Koppelingsafwijking kan worden gemeten met uitlijninstrumenten zoals meetklokken, digitale meters en lasersystemen. Ongeacht welk instrument u gebruikt, volgen hier de basisstappen:

1. Bereid de apparatuur voor: Zorg ervoor dat de machines veilig zijn uitgeschakeld, vergrendeld en voorzien van een label.
2. Meting instellen Gereedschap: Monteer een meetklok of laseruitlijningsapparaat op één as, waarbij de sonde of sensor zodanig is gepositioneerd dat deze het vlak of de rand van de koppeling ten opzichte van de andere as meet.
3. Draai de assen: Draai beide assen handmatig samen (indien gekoppeld) door een volledige rotatie van 360 graden, waarbij u de koppeling ingeschakeld houdt, om afwijkingen te kunnen observeren.
4. RecordafwijkingenNoteer de meetwaarden van de wijzerplaat of de gegevens van het lasersysteem op meerdere punten (bijvoorbeeld elke 90 graden) om hoekige verkeerde uitlijning (vlakafwijking) en parallelle verkeerde uitlijning (randafwijking) vast te leggen.
5. Analyseer resultaten: Vergelijk de metingen met de normen van de fabrikant of de industrie om te bepalen of de afwijking binnen de acceptabele grenzen valt.
6. Herhaal voor nauwkeurigheid: Voer meerdere metingen uit om de consistentie te bevestigen en corrigeer daarbij eventuele externe factoren, zoals losse bevestigingen of thermische effecten.

Voor nauwkeurigere resultaten worden laseruitlijnsystemen verkozen boven meetklokken vanwege hun nauwkeurigheid en gebruiksgemak. Hulpmiddelen zoals RoterenUitlijnen en OptAlign van Prüftechnik gebruiken single-lasertechnologie voor herhaalbare, nauwkeurige meetresultaten. De ingebouwde software kan zelfs stapsgewijze instructies geven om asafwijkingen te corrigeren en ervoor te zorgen dat deze binnen de aanbevolen toleranties vallen.

Koppelingsafwijking gediagnosticeerd met OPTALIGN Touch

Heeft uw team hulp nodig bij het controleren van de koppelingsafwijking? Prüftechnik biedt laseruitlijning aan. Een ervaren uitlijnprofessional kan de koppelingsafwijking meten en nauwkeurige uitlijning bieden om de gedetecteerde afwijking te corrigeren.

Normen voor koppelingsafwijkingstolerantie

Tolerantie is de mate van koppelingsafwijking die koppelingen kunnen weerstaan ​​en toch betrouwbaar kunnen functioneren binnen de verwachte parameters. De tolerantienormen voor koppelingen variëren afhankelijk van factoren zoals het koppelingstype, de assnelheid en de toepassing.

Over het algemeen hebben machines die op lagere snelheden draaien lagere toleranties, terwijl machines die op hogere snelheden draaien, nauwere toleranties vereisen. Normen zoals API 671, ISO 1940-1 en gerelateerde normen bieden richtlijnen voor trillingen en balans, die worden beïnvloed door overmatige slingering.

Hoe u koppelingsafwijkingen kunt corrigeren

Het verhelpen van slingering in de koppeling begint met het nauwkeurig identificeren van de oorzaak. Verkeerde uitlijning, excentriciteit van de koppeling en slijtage kunnen allemaal bijdragen aan het probleem.

Ten eerste moeten technici de mate van slingering vaststellen met behulp van precisie-instrumenten zoals laseruitlijnsystemen. Zodra de oorzaak is vastgesteld, het corrigeren van een verkeerde uitlijning van de as is vaak de eerste stap. Dit omvat het aanpassen van de positionering van de machine, zoals het opvullen van de motorbasis of het herpositioneren van apparatuur om de juiste hoek- en parallelle uitlijning te bereiken.

Als de koppeling zelf excentrisch of beschadigd is, moet deze mogelijk worden gerepareerd of vervangen door een koppeling van hogere kwaliteit. Operationele factoren, zoals thermische uitzetting of dynamische belastingen moeten ook in aanmerking worden genomen, aangezien deze tijdens de looptijd van de machine van uitlijning kunnen veranderen.

Na correcties moeten technici opnieuw slingeringmetingen uitvoeren om te controleren of de afwijkingen binnen de acceptabele toleranties vallen. Om herhaling te voorkomen, zijn regelmatige onderhoudsschema's en de juiste koppeling, afgestemd op de toepassing, essentieel. Deze procedures dragen bij aan een goede uitlijning en minimaliseren toekomstige slingeringsproblemen, wat de betrouwbaarheid en efficiëntie van de machine op lange termijn waarborgt.

Best practices voor het voorkomen en detecteren van uitloop van koppelingen

Met de juiste zorg en hulpmiddelen kan koppelingsafwijking worden gedetecteerd en gecorrigeerd voordat dit leidt tot uitval of schade aan de apparatuur. Door deze best practices te volgen, kunt u de levensduur van apparatuur verlengen en de betrouwbaarheid van koppelingen ondersteunen, zodat uw organisatie blijft draaien.

• Juiste installatieGebruik laseruitlijnsystemen om een ​​nauwkeurige uitlijning tijdens de installatie te garanderen. Zelfs als apparatuur "vooraf uitgelijnd" wordt geleverd of gebruikmaakt van flexibele koppelingen, zorgt uitlijning tijdens de inbedrijfstelling van de machine ervoor dat de uitlijning ruim binnen de toleranties valt en helpt het de kans op uitloop van de koppeling te verkleinen.
• Regelmatig onderhoud: Voer regelmatig geplande inspecties uit om te controleren op slijtage, losheid of verkeerde uitlijning.
• Koppelingsselectie: Er zijn verschillende soorten koppelingen. Kies het juiste type koppeling op basis van de toepassing.
• Balancing: Zorg ervoor dat assen en koppelingen goed in balans zijn om dynamische slingering te minimaliseren.
• Monitoring Systems: Gebruik real-time conditiebewaking of trillingsbewakingsinstrumenten om afwijking in een vroeg stadium te detecteren.

Deze proactieve maatregelen voorkomen niet alleen kostbare downtime, maar verbeteren ook de belangrijkste prestatie-indicatoren, zoals de gemiddelde tijd tussen storingen (MTBF), wat bijdraagt ​​aan soepelere operaties en een grotere betrouwbaarheid.

Het aanpakken van koppelingsafwijking is een cruciaal aspect van het behoud van de gezondheid en efficiëntie van roterende machines. Als dit niet wordt aangepakt, kan afwijking leiden tot overmatige trillingen, versnelde slijtage van componenten, energieverlies en zelfs catastrofale storingen, waardoor de onderhoudskosten stijgen en de levensduur van de apparatuur wordt verkort.

Door gebruik te maken van geavanceerde hulpmiddelen zoals OptAlign en RoterenUitlijnen Voor een nauwkeurige uitlijning kunnen onderhoudsteams, in combinatie met trillingscontrolesystemen, snel afwijkingen vaststellen en corrigeren. Zo kunnen de grondoorzaken, zoals verkeerde uitlijning of koppelingsdefecten, worden aangepakt voordat ze escaleren.