Неправильная центровка насосов - дорогостоящая и распространенная проблема на промышленных предприятиях, приводящая к чрезмерной вибрации, утечкам и преждевременному выходу из строя компонентов. Неправильная центровка приводит к трате энергии, увеличению затрат на обслуживание и может стать причиной дорогостоящего простоя.
Игнорирование несоосности насосов ставит под угрозу ваше оборудование и конечный результат. Несогласованные валы испытывают в 6 раз большую нагрузку, что резко сокращает срок службы подшипников. Даже небольшие проблемы с центровкой со временем усугубляются, что приводит к катастрофическим отказам, если их не устранить.
В этом руководстве мы расскажем о типах несоосности, проверенных методах точной центровки валов насосов и пошаговых инструкциях для обеспечения бесперебойной работы ваших насосов.
Что такое центровка насоса
Центровка насоса - это процесс точного позиционирования и ориентации центральных линий вращения насоса и его приводного устройства (например, электродвигателя) для минимизации несоосности этих двух машин. Правильная центровка гарантирует, что валы насоса и двигателя соосны, то есть их осевые линии расположены на одной прямой как по горизонтали, так и по вертикали.
Типы несоосности насосов
Радиальное смещение
Радиальная несоосность, также известная как несоосность со смещением, возникает, когда центральные линии валов насоса и привода параллельны, но не концентричны. Такой тип несоосности может вызвать неравномерную нагрузку на подшипники и уплотнения, что приводит к преждевременному износу и выходу из строя. Радиальная несоосность обычно вызвана неправильной установкой или оседанием фундамента.
Осевое смещение
Осевая несоосность, или торцевое плавание, означает состояние, когда валы насоса и привода концентричны, но не параллельны. Такое смещение возникает при наличии избыточного или недостаточного зазора между торцами муфты. Осевая несоосность может привести к возникновению осевых нагрузок на подшипники, вызывая их преждевременный выход из строя и повышенную вибрацию.
Угловое смещение
Угловое смещение характеризуется тем, что валы насоса и привода не параллельны и не концентричны. В этом случае валы расположены под углом друг к другу. Угловая несоосность может привести к неравномерному износу деталей муфты, повышенной вибрации и преждевременному выходу из строя подшипников. Такой тип несоосности часто вызывается неправильной установкой, оседанием фундамента или тепловым расширением.
Методы выравнивания насосов
Метод прямой кромки и щупа
Метод прямой кромки и щупа - это базовый метод выравнивания, который заключается в установке прямой кромки поперек полумуфт и использовании щупов для измерения зазора между прямой кромкой и торцами муфт. Этот метод относительно прост, но не обладает точностью более продвинутых методов. Он лучше всего подходит для грубой центровки или в качестве предварительного шага перед использованием более точных методов.
Метод циферблатного индикатора
Метод циферблатного индикатора использует два циферблатных индикатора, установленных на каждом валу, для измерения относительного положения валов в различных точках по их окружности. Этот метод дает более точные результаты, чем метод прямой кромки и щупа. Циферблатные индикаторы могут измерять как радиальное, так и осевое смещение, что позволяет проводить более комплексную центровку.
Системы лазерной центровки
Системы лазерной центровки - это самый современный и точный метод центровки валов насосов и приводов. В этих системах используются лазерные излучатели и приемники для измерения относительного положения валов с высокой степенью точности. Лазерная центровка позволяет контролировать процесс центровки в режиме реального времени, что облегчает внесение корректировок и достижение оптимальной центровки. Хотя лазерные системы центровки дороже других методов, они обеспечивают высочайший уровень точности и эффективности.
Как выровнять валы
ШАГ 1: Подготовка
Перед началом процесса центровки убедитесь, что насос и двигатель отключены от источников питания, а муфта снята. Очистите концы валов, торцы муфт и инструменты для центровки, чтобы удалить грязь или мусор, которые могут помешать точным измерениям. Перед началом работы осмотрите компоненты на предмет видимых повреждений или износа, которые могут потребовать замены.
ШАГ 2: Грубое выравнивание
Выполните грубую центровку с помощью прямой кромки и щупов или лазерной системы центровки. Поместите прямую кромку через полумуфты с интервалом 90 град. и с помощью щупов измерьте зазоры между прямой кромкой и торцами муфты. Отрегулируйте положение двигателя, чтобы зазоры были в пределах допусков, указанных производителем насоса.
ШАГ 3: Точное выравнивание
Для более точной центровки используйте циферблатные индикаторы или лазерную систему центровки. Установите циферблатный индикатор на один вал и расположите наконечник индикатора напротив другого вала. Вращайте оба вала одновременно и фиксируйте показания индикатора с интервалом 90 ℃. Отрегулируйте положение двигателя, пока показания индикатора не будут в пределах указанных допусков во всех положениях. Повторите этот процесс в вертикальной и горизонтальной плоскостях, чтобы исправить угловую и параллельную несоосность.
ШАГ 4: Подтвердите выравнивание
После завершения точной центровки повторно проверьте измерения, чтобы убедиться, что валы выровнены правильно. Снова поверните валы и убедитесь, что показания циферблатного индикатора остаются в пределах допусков во всех положениях. При необходимости выполните незначительные регулировки для обеспечения оптимальной центровки.
ШАГ 5: Заключительные шаги
После выравнивания установите на место муфту и все защитные и предохранительные устройства. Снова подключите насос и двигатель к источникам питания. Запустите насос и следите за появлением необычной вибрации, шума или повышения температуры во время работы. Выполните окончательную проверку центровки после того, как насос достигнет нормальной рабочей температуры, чтобы учесть возможное тепловое расширение.
Распространенные проблемы, связанные с несоосностью насосов
- Преждевременный отказ компонентов: При перекосе насоса на подшипники, механические уплотнения, муфты и валы действуют дополнительные нагрузки. Повышенные нагрузки ускоряют износ и усталость, что приводит к преждевременному выходу из строя этих критически важных компонентов.
- Чрезмерная вибрация и шум: Несогласованные насосы обычно работают со значительно более высоким уровнем вибрации по сравнению с правильно отрегулированными. Дисбаланс сил внутри насоса и более интенсивное движение компонентов создают сильные вибрации, которые можно почувствовать и услышать во всей системе.
- Повышенное энергопотребление и сниженная эффективность: Для продолжения работы в условиях смещения насосам требуется большая мощность, чтобы преодолеть дополнительные силы трения и сопротивления. Однако большая часть этой дополнительной энергии расходуется в виде тепла, а не способствует полезной работе насоса.
- Чрезмерная утечка из механических уплотнений и прокладок: Несоосность может помешать механическим уплотнениям поддерживать надлежащий контакт, что приводит к неровной поверхности уплотнения и увеличению утечки. Прокладки также деформируются и напрягаются из-за дисбаланса сил, что со временем приводит к нарушению их герметичности.
- Повышенные требования и затраты на техническое обслуживание: По мере увеличения числа поломок насосов с перекосом возникает необходимость в более частом ремонте и замене деталей. Для поддержания насоса в рабочем состоянии необходимо чаще проводить плановое и внеплановое техническое обслуживание.
- Разломы в обсадной колонне насоса и высокоцикловая усталость: Сильное смещение может подвергнуть корпус насоса экстремальным нагрузкам, что приведет к образованию трещин и полному разрушению. Чрезмерная вибрация и несбалансированные силы могут также привести к ударам крыльчатки насоса о корпус, постепенно вызывая повреждения.
- Деформация трубопровода и смещение опорных плит: Усилия, возникающие при смещении насосов, передаются непосредственно на присоединенные трубопроводы. Трубы могут согнуться, изогнуться или разорваться, если деформация превышает их номинальное давление и прочность материала. Несоосность также смещает насосный узел на опорной плите, изменяя точки опоры и распределение усилий.
