Czym jest ustawienie wałów? Kompletny przewodnik

Diagnozowanie potencjalnych problemów z ustawieniem wału maszyny może być trudne i czasochłonne, dlatego specjaliści ds. konserwacji podchodzą do tego w możliwie najprostszy sposób. Rozbijają ustawienie wału na dwa sposoby: określają problem i znajdują najlepszy sposób jego naprawy.

W tym artykule poświęconym ustawianiu współosiowości wałów przedstawiono najskuteczniejsze narzędzia i procedury diagnostyczne i konserwacyjne wałów obrotowych, takich jak pompy, silniki, wentylatory i inne.

Jakie są pięć objawów niewspółosiowości wałów?

Ogólnie rzecz biorąc, przy określaniu niewspółosiowości wałów należy zwrócić uwagę na pięć objawów:

1. Zwiększone wibracje: Jednym z najbardziej zauważalnych objawów niewspółosiowości wału jest nietypowy wzrost wibracji. Nadmierne wibracje w czasie mogą prowadzić do przedwczesnego zużycia łożysk i innych podzespołów.
2. Niezwykły dźwięk: Niewspółosiowość wału często powoduje zauważalny wzrost hałasu podczas pracy, co wskazuje na tarcie i naprężenie części maszyny.
3. Nadmierne wytwarzanie ciepła: Niewspółosiowość wałów może prowadzić do nadmiernego nagrzewania się wskutek zwiększonego tarcia, co stwarza ryzyko dla bezpieczeństwa i wydajności sprzętu.
4. Uszkodzenia uszczelnień i łożysk: Częste awarie uszczelnień i łożysk mogą być wyraźnym sygnałem trwających problemów z brakiem współosiowości.
5. Obniżona wydajność operacyjna: Ostatecznie, niewspółosiowość wału może prowadzić do zmniejszenia wydajności i efektywności. Jeśli zauważysz wzrost zużycia energii przez maszynę i kosztów operacyjnych, może to być znak, że coś jest nie tak.

Jak naprawić niewspółosiowy wał?

Naprawa niewspółosiowego wału zazwyczaj obejmuje kilka kroków. Na początek określ, czy Twoja maszyna ma niewspółosiowość kątową lub równoległą, czy też kombinację obu.

Narzędzia do ustawiania wałów, szczególnie te, które wykorzystują technologię laserową, mogą określić rodzaj rozbieżności. Ułatwiają również precyzyjne pomiary i regulacje. Narzędzia te pomagają osiągnąć pożądane ustawienie, dostarczając dokładnych danych na temat rozbieżności położenia między wałami, umożliwiając technikom wprowadzanie niezbędnych korekt.

Jak sprawdzić ustawienie wału?

Sprawdzanie ustawienia wałów wymaga systematycznego podejścia z wykorzystaniem zaawansowanych narzędzi. Lasery do ustawiania wałów należą do najskuteczniejszych instrumentów do tego celu, oferując wysoką precyzję podczas pomiaru ustawienia między wałami.

Proces obejmuje montaż urządzeń laserowych na każdym wale lub sprzęgle, a następnie pomiar stanu wyrównania za pomocą wiązek laserowych i detektorów. Dane zebrane w trakcie tego procesu kierują procedurą regulacji w celu dokładnego wyrównania wałów.

Jak często należy sprawdzać ustawienie wałów?

Częstotliwość kontroli ustawienia wału zależy od kilku czynników, w tym rodzaju maszyny, intensywności jej użytkowania i warunków środowiskowych. Jako ogólną wskazówkę, ustawienie wału powinno być dokładnie sprawdzane co najmniej raz w roku lub po każdej większej czynności konserwacyjnej.

Jednak w przypadku urządzeń pracujących pod dużym obciążeniem lub w zastosowaniach krytycznych, częstsze kontrole — np. dwa razy w roku lub raz na kwartał — mogą być konieczne w celu zapewnienia ciągłej wydajności operacyjnej i niezawodności.

Dlaczego ustawienie wałów jest ważne?

Wyrównanie wałów poprawia wydajność pracy maszyn i zasobów. Jeśli wały nie są prawidłowo wyrównane, może to skrócić żywotność maszyny, zwiększyć koszty części, przestoje maszyn, robociznę i energię. Po osiągnięciu prawidłowego wyrównania wałów silniki pracują wydajniej, czas sprawności wzrasta, a ogólne koszty operacyjne maleją. Twój magazyn prawdopodobnie zaoszczędzi pieniądze na zarządzanie zapasami częściJeżeli nie naprawi się problemu niewspółosiowości wałów, może to doprowadzić do wibracji, wzrostu temperatury lub przegrzania, uszkodzenia łożyska, uszkodzenia sprzęgła lub uszkodzenia wału.

Jakie są korzyści z ustawienia wałów?

Trudno przecenić korzyści wynikające z prawidłowego ustawienia wałów.

Wyrównanie wałów może zmniejszyć przestoje i wydłużyć żywotność Twoich aktywów, zapobiegając niepotrzebnemu zużyciu części. Z czasem nieprawidłowe wyrównanie części powoduje nadmierne wibracje i tarcie. To z kolei prowadzi do przedwczesnego zużycia części Twojego sprzętu, zmniejszenia wydajności i częstszej potrzeby napraw.

Prawidłowe ustawienie wału może również stworzyć bezpieczniejsze środowisko pracy. Nieprawidłowe ustawienie może być szkodliwe dla środowiska i niebezpieczne dla pracowników. Może prowadzić do wycieków paliwa, nadmiernego zużycia energii i niebezpiecznego poziomu hałasu. Prawidłowe ustawienie kładzie kres tym zagrożeniom. Zwiększa również Twoje zyski, oszczędzając pieniądze na zużyciu energii.

Metody i techniki ustawiania wałów

Istnieje kilka sposobów sprawdzenia ustawienia wałów.

Narzędzia takie jak zaciski i wskaźniki zegarowe mierzą odległość między połówkami sprzęgła. Dzięki starannemu procesowi technicy mogą przywrócić niewspółosiowość wałów.

Suwmiarki i czujniki zegarowe mogą działać dobrze – ale wymagają czasu, poświęcenia i specjalistycznego przeszkolenia, aby działać dobrze. Nie są też tak precyzyjne jak nowoczesne narzędzia do laserowego ustawiania.

Obecnie coraz więcej zakładów korzysta z narzędzi do ustawiania laserowego, ponieważ oferują one większą precyzję. Są one również szybkie i łatwe w użyciu, nawet dla osób, które nie mają wykształcenia technicznego.

Ile jest rodzajów regulacji wałów?

Istnieją dwa rodzaje wyrównania wałów: kątowe i równoległe, a oba można dalej podzielić na poziome i pionowe. Niewspółosiowość wałów może być spowodowana problemami z wyrównaniem kątowym lub równoległym.

Czym jest niewspółosiowość wałów?

Niewspółosiowość jest najczęstsza w maszynach obrotowych i występuje, gdy dwa wały obrotowe są przesunięte lub rozdzielone szczeliną kątową. Powoduje to problemy z wydajnością i może być główną przyczyną awarii maszyny.

Do obracających się elementów wału może być trudno dotrzeć. A identyfikacja problemów z ustawieniem wału kiedyś wymagała wykwalifikowanego technika i znacznej ilości czasu. Jednak postęp w nowoczesnej technologii sprawił, że szybkie wykrywanie i naprawa problemów z ustawieniem wału jest łatwiejsze niż kiedykolwiek wcześniej.

Jakie są przyczyny niewspółosiowości wałów?

Jakie są główne przyczyny niewspółosiowości wałów obrotowych?

• Osiadanie maszyn: Może to powodować różnicę wysokości między jedną lub kilkoma stopami, co prowadzi do braku wyrównania.
• Deformacja wału: Może wystąpić podczas rozruchu, powodując odkształcenia i rozbieżności.
• Błąd ludzki: Nieprawidłowe pomiary ustawienia mogą prowadzić do rozbieżności.
• Naprężenie rur: Może powodować zarówno odchylenie równoległe, jak i kątowe.
• Zmiany temperatury: Mogą powodować odkształcanie się lub rozszerzanie sprzętu, co zaburza jego ustawienie.

Niewspółosiowość osi wału może powodować chwianie się i wibracje, co potencjalnie może spowodować poważne uszkodzenia maszyn, jeśli nie zostaną naprawione. Rozpoznanie niewspółosiowości i jej przyczyn jest kluczowe dla wydłużenia żywotności aktywów.

Niewspółosiowość wału jest jedną z najczęstszych usterek maszyn. Oto niektóre z jej najczęstszych przyczyn:

• Miękka stopa: Może powodować zniekształcenie ramy zasobu, co często prowadzi do rozregulowania wału.
• Naprężenie rur: Może prowadzić do odchylenia równoległego i kątowego.
• Rozszerzalność cieplna: Może powodować zmiany ustawienia.
• Skręcanie: Może powodować utratę współosiowości podczas uruchamiania maszyny.
• Błąd ludzki: Może wystąpić w trakcie instalacji i prowadzić do rozbieżności.

Błąd ludzki może również skutkować nieprawidłowymi pomiarami, potencjalnie pomijającymi brak wyrównania. Podkreśla to znaczenie stosowania odpowiednich narzędzi w celu identyfikacji i naprawy problemów z brakiem wyrównania, zanim przerodzą się w poważniejsze problemy.

Jakie problemy powoduje niewspółosiowość wałów?

Nieprawidłowe wyrównanie wałów może prowadzić do następujących problemów:

• Złamane łożyska
• Wibracja
• Zerwane plomby
• Awaria śruby fundamentowej
• Awaria śruby sprzęgającej
• Wały pękają lub łamią się
• Nadmierna generacja ciepła

Procedury wykrywania niewspółosiowości wałów

Gdy maszyna zaczyna wykazywać problemy operacyjne, najlepszym sposobem na rozpoczęcie jest ustalenie, czy występuje niewspółosiowość wału. Wdrożenie rutynowej konserwacji zapobiegawczej w celu weryfikacji dokładnego ustawienia wału pozwoli zaoszczędzić pieniądze i czas. Utrzymywanie wałów ustawionych w linii poprawia również efektywność energetyczną, wydłuża czas sprawności i maksymalizuje wydajność produkcji.

1. Systemy laserowego ustawiania wałów

A laserowe ustawianie wałów System potrafi wykryć niewspółosiowość i obliczyć precyzyjne pomiary potrzebne do uzyskania współosiowości.

Systemy laserowego ustawiania współosiowości wałów są wyjątkowe, ponieważ pozwalają użytkownikom zarówno diagnozować, jak i korygować problemy z ustawieniem współosiowości, w przeciwieństwie do innych systemów, które pozwalają wyłącznie na jedną lub drugą czynność.

Narzędzia do laserowego ustawiania wałów mogą być systemami z podwójnym lub pojedynczym laserem. System z podwójnym laserem jest gorszy od szybszego i dokładniejszego systemu z pojedynczym laserem. W systemach z podwójnym laserem użytkownicy mają trudności z ustawieniem lasera i detektora, co może prowadzić do niedokładnych pomiarów. Wraz ze wzrostem odległości pomiaru, ustawienie narzędzi może stać się jeszcze trudniejsze. Technicy często muszą ponownie rozpoczynać pomiary bez gwarancji, że detektor będzie w zasięgu. Z każdym powtórzeniem czas przetwarzania wydłuża się, a ryzyko błędu wzrasta.

System wyrównywania pojedynczym laserem eliminuje te problemy. Skutecznie rozwiązuje większość problemów z niewspółosiowością wałów.

System z pojedynczym laserem posiada dwie płaszczyzny detektora optycznego w jednym czujniku, co eliminuje konieczność ręcznego wykonywania regulacji przez technika.

2. Analiza drgań

Każda maszyna ma normalny poziom drgań, ale gdy wzrasta on lub przekracza dopuszczalne limity, analiza drgań może pomóc w ustaleniu, czy przyczyną problemu jest niewspółosiowość.

Dzięki postępowi w nowoczesnej technologii monitorowanie stanu technologia, analiza drgań stała się bardziej powszechna i skuteczna niż kiedykolwiek wcześniej. Obecnie istnieje wiele rodzaje czujników drgań. Czujniki drgań akcelerometru, czujniki drgań piezoelektrycznych, Czujniki drgań MEM, czujniki zbliżeniowe lub przetworniki prędkości są najczęściej używanymi typami do pomiaru i analizy drgań. Po zebraniu tych sygnałów za pomocą kolektora danych i czujników drgań, analiza drgań może dokładniej zdiagnozować problem.

3. Termografia

Termografia identyfikuje nienormalnie gorące miejsca w maszynach i często może prowadzić do wczesnego wykrycia nieprawidłowego ustawienia. Nieprawidłowe ustawienie powoduje wzrost tarcia w maszynie, co może podnieść temperaturę, a nawet doprowadzić do uszkodzenia. Kamera termowizyjna służy do pomiaru energii podczerwieni obiektu w celu wizualnego wyświetlania i łatwej analizy.

4. Analiza oleju

Analiza oleju pomaga wykryć niewspółosiowość, zapewniając ogólny stan oleju i zanieczyszczeń w zasobach. Proces ten może być skomplikowany i często wymaga korzystania z usług firm zewnętrznych w celu przeprowadzenia specjalistycznej analizy.

Korygowanie niewspółosiowości maszyn za pomocą systemów laserowego ustawiania wałów

Dzisiejsze maszyny i ich problemy z niewspółosiowością mogą się znacznie różnić, a zespoły konserwacyjne regularnie stają w obliczu wyjątkowych wyzwań związanych z wyrównaniem. W związku z tym wymagają systemów i oprogramowania, które mogą pomóc w wyrównaniu praktycznie w każdej sytuacji, niezależnie od doświadczenia i umiejętności operatora.

Adaptacyjne systemy laserowego ustawiania wałów zapewniają tę elastyczność. Dzięki oprogramowaniu i innym funkcjom, które pozwalają im dostosować się do każdej sytuacji i poziomu doświadczenia użytkownika, systemy laserowego ustawiania wałów maksymalizują produktywność i zwrot z inwestycji, jednocześnie czyniąc proces łatwiejszym niż kiedykolwiek wcześniej.

Najlepsze systemy laserowego ustawiania wałów eliminują błędy ludzkie i zapewniają nowy poziom dokładności i szybkości dzięki:

1. Technologia ustawiania za pomocą pojedynczego lasera. System pojedynczego lasera eliminuje wiele frustracji i ryzyka niedokładności, które występują podczas pracy z dwoma laserami strzelającymi w przeciwnych kierunkach. Systemy wyrównywania pojedynczego lasera są szybsze niż systemy podwójnego lasera, umożliwiają szybkie wykonywanie zadań wyrównywania i zwiększają precyzję.
2. Oprogramowanie do inteligentnego wyrównywania. Odpowiednie narzędzia programowe zapewniają zespołom konserwacyjnym dostęp do informacji w czasie rzeczywistym, które można wykorzystać, filtrując pomiary niskiej jakości. Oprogramowanie jest świadome sytuacji i dynamicznie reaguje na wszystko, co jest zaangażowane w proces ustawiania. Zapewnia predykcyjną inteligencję, która pozwala technikom ocenić różne kierunki działań przed rozpoczęciem czasochłonnego zadania przenoszenia maszyny.

Wykorzystując te technologie, zespoły zajmujące się konserwacją mogą dotrzymać obietnicy adaptacyjnego dopasowania we wszystkich trzech krytycznych obszarach, wspólnych dla każdego zadania dopasowania: aktywów, sytuacji i zespołu zajmującego się konserwacją.

• Dostosowanie do zasobu. Maszyny każdej organizacji są inne. Podstawowe systemy laserowego ustawiania są sztywne i często nie mają wsparcia dla Twoich konkretnych potrzeb. Adaptacyjne systemy laserowego ustawiania są zaprojektowane tak, aby były jak najbardziej elastyczne, obsługując najszerszy zakres maszyn, eliminując ręczne obejścia i ryzyko niedokładności.
• Dostosowanie się do sytuacji.  Adaptacyjne systemy laserowego ustawiania mogą dostosowywać się do różnych zmiennych, takich jak kąt obrotu, prędkość i równość, zapewniając jednocześnie szybkie i łatwe ustawienie. Nawet niedoświadczeni technicy nie powinni mieć problemu ze śledzeniem wysokiej jakości pomiarów i szczegółowych kroków wyświetlanych przez oprogramowanie. Ocenia różne czynniki w czasie rzeczywistym, aby uzyskać natychmiastową informację zwrotną.
• Adaptacja do zespołu. Technicy są ludźmi, a ludzie popełniają błędy. Najlepsze adaptacyjne systemy wyrównywania uzyskują i wykorzystują analizy w czasie rzeczywistym, aby usuwać fałszywe dane i korygować typowe błędy popełniane przez niedoświadczonych techników. Zapewnia to wysokiej jakości wyniki niezależnie od poziomu doświadczenia inżyniera.

4 rodzaje niewspółosiowości wału lasera

Eksperci są generalnie zgodni co do czterech rodzajów problemów związanych z ustawieniem wału maszyny laserowej:

• Niewspółosiowość przesunięcia poziomego jest porównywalne do pionowego przesunięcia, ale występuje w płaszczyźnie poziomej
• Niewspółosiowość przesunięcia pionowego dzieje się tak, gdy dwa wały przeznaczone do wyrównania mają równoległe linie środkowe, ale linie środkowe są przesunięte w pionie.
• Niewspółosiowość kąta poziomego jest porównywalne do odchylenia kąta pionowego, ale występuje w płaszczyźnie poziomej.
• Niewspółosiowość kąta pionowego jest to kątowe rozbieżności dwóch wałów w płaszczyźnie pionowej. Ten typ problemu z ustawieniem wału laserowego jest prawie zawsze kombinacją kątowego i przesuniętego rozbieżności. Występuje w obu płaszczyznach i jest uważany za złożone rozbieżności.

4 sposoby na wykrycie problemów z niewspółosiowością wałów

Naprawę niewspółosiowości wału maszyny można wykonać na kilka sposobów. Oto cztery narzędzia służące do identyfikacji problemów.

1. System laserowego ustawiania wałów
Narzędzia do laserowego ustawiania wałów umożliwiają użytkownikom diagnozowanie i naprawianie niewspółosiowości. Sprawdzanie problemów z wyrównaniem wałów jest często pierwszym działaniem podejmowanym, gdy maszyna zaczyna mieć problemy. System laserowego ustawiania wałów określa niewspółosiowość przy sprzęgle i oblicza odpowiedni ruch maszyny potrzebny do wykonania u podstawy.

Systemy laserowego ustawiania wałów umożliwiają użytkownikom diagnozowanie i korygowanie problemów z ustawieniem. Narzędzia do ustawiania, takie jak systemy laserowego ustawiania wałów PRÜFTECHNIK, zapewniają pomiary w czasie rzeczywistym, dokładne i precyzyjne. Informują użytkowników, kiedy wał jest prawidłowo ustawiony.

Dwa różne typy narzędzi do laserowego ustawiania wałów

Systemy laserowe mogą być albo pojedynczymi narzędziami do ustawiania lasera, albo podwójnymi narzędziami do ustawiania wału laserem. Podwójny system ustawiania lasera nie jest tak wydajny i trudniejszy w obsłudze niż narzędzie do ustawiania wału za pomocą pojedynczego lasera.

Zalety systemu do ustawiania wałów za pomocą pojedynczego lasera:

• Rozwiązuje wiele specyficznych i złożonych problemów związanych z ustawieniem wałów, w tym maszyn z kołnierzem pionowym i przekładniami kątowymi
• Wykorzystuje dwie płaszczyzny detektora optycznego w jednym czujniku, eliminując konieczność wykonania przez technika wstępnego ustawienia w celu ustawienia obu laserów na celu

Systemy z podwójnym laserem utrudniają technikom znalezienie i utrzymanie linii detekcyjnej. Dlatego wraz ze wzrostem odległości pomiaru wzrasta trudność.

W rezultacie technicy muszą ponownie rozpocząć pomiary, co wymaga zatrzymania się, poluzowania nóżek płyty bazowej, przesunięcia maszyny i ponownego dokręcenia nóżek — wszystko to bez gwarancji, że detektor będzie w zasięgu. Z każdym powtórzeniem czas procesu wzrasta, a prawdopodobieństwo błędu wzrasta.

2. Analiza drgań

Ze względu na szybkość, z jaką współczesne kolektory danych mogą przetwarzać sygnały czujników trójosiowych, monitorowanie i analiza drgań stały się bardziej powszechne. Wszystkie maszyny mają normalny poziom wibracji, ale czasami wibracje maszyn wzrastają ponad dopuszczalne progi.

Powody wzrostu wibracji obejmują niewspółosiowość, luzy, rezonans i niewyważenie. Wibracje są zwykle mierzone za pomocą akcelerometru, a następnie czujników zbliżeniowych lub przetworników prędkości. Analityk wibracji może dodatkowo zdiagnozować usterki maszyny za pomocą tych danych.

3. Termografia

Termografia może wykryć problemy z wyrównaniem na wczesnym etapie, identyfikując nieprawidłowości w gorących punktach. Niewspółosiowość może powodować wzrost tarcia w maszynach, a następnie wzrost temperatury. Kamera termowizyjna wykrywa i mierzy energię podczerwieni zasobu i zmienia dane podczerwieni na obraz elektroniczny pokazujący widoczną temperaturę powierzchni.

4. Analiza oleju

Analiza oleju może zidentyfikować nieprawidłowy stan lub parametr oraz przyczynę, zanim awaria rozwinie się dalej. Ponieważ analiza oleju może być skomplikowana, wiele organizacji korzysta z usług wyspecjalizowanych firm.

Naprawa niewspółosiowości za pomocą adaptacyjnych narzędzi do laserowego wyrównywania wałów

Ponieważ problemy z niewspółosiowością maszyn są różne, specjaliści ds. konserwacji potrzebują systemów wyrównywania sprzętu i oprogramowania, aby dostosować się do różnych wyzwań. Zespoły potrzebują również narzędzi, które dostosowują się do doświadczenia i poziomu umiejętności różnych członków zespołu, w tym mniej doświadczonych członków zespołu ds. konserwacji. Wybór najlepszego narzędzia do wyrównywania maszyn może być trudny. Zrób pracę domową i poszukaj wskazówek, czego szukać w solidnym systemie laserowego wyrównywania wałów.

Dzięki zaawansowanym narzędziom do laserowego ustawiania wałów firmy Pruftechnik zyskujesz elastyczność niezbędną do dostosowania się do sytuacji, zasobu i poziomu doświadczenia użytkownika. Te łatwe w użyciu systemy maksymalizują czas produkcji i zwiększają czas sprawności, eliminując błędy ludzkie, zapewniając jednocześnie nowe poziomy dokładności i szybkości.
Wyrównanie maszyn jest kluczowym elementem instalacji nowego sprzętu, konserwacji istniejących aktywów lub integracji nowych części. Dzisiejszy sprzęt wymaga precyzyjnego wyrównania, aby osiągnąć optymalną wydajność, a nie zawsze można to osiągnąć za pomocą narzędzi, takich jak proste krawędzie lub wskaźniki zegarowe. Właśnie tutaj narzędzia do wyrównywania laserowego mogą zrobić dużą różnicę, wskazując nawet najmniejsze odchylenia, dzięki czemu można je natychmiast skorygować i zapewnić płynną pracę sprzętu.

Z czasem niewspółosiowość może powodować wycieki paliwa, zużycie części, a nawet awarie maszyn, co może prowadzić do kosztownych nieplanowanych przestojów. Nawet pozornie niewielkie niewspółosiowość, które trudno zaobserwować za pomocą konwencjonalnych narzędzi, może ostatecznie spowodować awarie sprzętu i aktywów. W rzeczywistości niewspółosiowość jest jedną z głównych przyczyn awarii maszyn.

Wyrównanie laserowe jest najdokładniejszym i najprecyzyjniejszym sposobem sprawdzenia wyrównania dwóch lub więcej obracających się wałów, kół pasowych, pasów lub innych elementów lub struktur maszyn. Łatwo jest również nauczyć się, jak stosować wyrównanie laserowe, nawet bez specjalistycznego przeszkolenia. Ogólnie rzecz biorąc, odpowiednie narzędzie do wyrównywania laserowego zwiększy produktywność, oszczędzając jednocześnie czas i koszty związane z nieoczekiwanymi przestojami i konserwacją.