Các loại sai lệch động cơ

Sự căn chỉnh thích hợp giữa động cơ và thiết bị được dẫn động là rất quan trọng trong các ứng dụng máy móc công nghiệp. Sự sai lệch, ngay cả chỉ một phần nhỏ của một milimét, có thể dẫn đến các vấn đề như rung động quá mức, hỏng ổ trục sớm và giảm hiệu suất, cuối cùng dẫn đến thời gian ngừng hoạt động không theo kế hoạch và sửa chữa tốn kém. Khi công nghệ tiến bộ, các kỹ thuật căn chỉnh đã phát triển từ các phương pháp đơn giản sử dụng các công cụ cơ bản thành các hệ thống tinh vi dựa trên laser cung cấp độ chính xác vô song.

Trong bài đăng trên blog này, chúng ta sẽ xem xét sâu hơn ba loại sai lệch động cơ chính – sai lệch góc, sai lệch song song và sai lệch kết hợp. Sau đó, chúng ta sẽ khám phá các kỹ thuật căn chỉnh phổ biến nhất được sử dụng trong lĩnh vực này, từ phương pháp đo cạnh thẳng và đo độ dày đơn giản đến các hệ thống căn chỉnh laser tiên tiến, thảo luận về ưu điểm và hạn chế của từng phương pháp.

Các loại sai lệch động cơ

Sự không cân chỉnh giữa trục động cơ và thiết bị được truyền động có thể dẫn đến nhiều vấn đề bao gồm rung động quá mức, hỏng vòng bi sớm, rò rỉ phớt và hỏng khớp nối.

Có ba loại sai lệch chính có thể xảy ra:

Sự lệch góc

Trong sự lệch góc, các đường tâm của động cơ và trục dẫn động giao nhau, nhưng chúng không song song. Hãy tưởng tượng hai đường thẳng cắt nhau theo một góc.

Góc giao nhau giữa các trục này gây ra mômen uốn trong khớp nối trong mỗi vòng quay. Khớp nối liên tục uốn cong qua lại khi cố gắng điều chỉnh độ lệch.

Sự lệch góc thường xảy ra do máy không nằm trên cùng một mặt phẳng ngang do miếng chêm không đúng cách hoặc nền không bằng phẳng. Hãy tưởng tượng một máy nằm cao hơn máy kia một chút.

Ứng suất từ việc uốn cong liên tục có thể dẫn đến hỏng khớp nối sớm. Nó cũng truyền các lực tuần hoàn gây hại đến ổ trục và phớt của động cơ và thiết bị.

Sai lệch song song (bù trừ)

Với sự sai lệch song song, còn được gọi là sai lệch bù trừ, đường tâm trục động cơ và trục dẫn động song song nhưng lệch nhau. Hãy hình dung hai đường thẳng nằm trên cùng một mặt phẳng nhưng không cắt nhau.

Sự bù trừ giữa các trục này khiến khớp nối liên tục kéo dài và nén khi quay, giống như đàn accordion. Khớp nối luôn cố gắng bù đắp khoảng cách giữa các trục.

Sự sai lệch song song thường là kết quả của việc động cơ và thiết bị được dẫn động bị dịch chuyển theo chiều ngang so với nhau. Điều này có thể là do vị trí lắp đặt không đúng trong quá trình lắp đặt hoặc do nền móng bị dịch chuyển.

Sự kéo giãn và nén liên tục của khớp nối do sai lệch song song làm tăng tốc độ mài mòn. Nó cũng đặt tải trọng kéo và nén xen kẽ lên trục, ổ trục và phớt với mỗi vòng quay.

Sự kết hợp không cân chỉnh

Trong thế giới thực, hầu hết sự lệch trục là sự kết hợp của cả sự lệch góc và song song. Trục động cơ nằm ở một góc với đường tâm trục dẫn động và cũng có một độ lệch giữa chúng.

Sự sai lệch kết hợp kết hợp các tác động có hại của cả sự sai lệch góc và song song. Khớp nối chịu cả sự biến dạng góc và dịch chuyển trục đồng thời khi nó quay.

Giống như các loại sai lệch riêng lẻ, sai lệch kết hợp có thể phát sinh do lắp đặt không chính xác, nền móng xuống cấp hoặc chèn không đúng cách. Nó khiến toàn bộ hệ thống cơ khí phải chịu ứng suất tuần hoàn gây hại.

Kỹ thuật căn chỉnh động cơ

Phương pháp đo cạnh thẳng và cảm biến

Một trong những điều cơ bản nhất căn chỉnh động cơ phương pháp sử dụng các công cụ đơn giản – một cạnh thẳng và một bộ thước đo độ dày. Cạnh thẳng, thường là thước kim loại mài chính xác, được đặt trên khớp nối kết nối động cơ với thiết bị được truyền động. Thước đo độ dày, là các lưỡi kim loại mỏng có độ dày chính xác, sau đó được sử dụng để đo bất kỳ khoảng cách nào giữa các mặt khớp nối và cạnh thẳng.

Bằng cách đo ở phía trên, phía dưới và hai bên của khớp nối ở cả phía động cơ và phía thiết bị, có thể xác định được độ lệch và độ lệch góc. Sau đó, các miếng đệm được thêm vào hoặc tháo ra dưới chân động cơ hoặc thiết bị để đưa các nửa khớp nối vào đúng vị trí theo thông số kỹ thuật của thiết bị. Phương pháp đo cạnh thẳng và thước đo độ dày có thể hiệu quả đối với một số ứng dụng nhưng độ chính xác của nó bị hạn chế, đặc biệt là đối với thiết bị yêu cầu căn chỉnh chính xác.

Phương pháp chỉ báo quay số

Một bước tiến về độ chính xác so với các cạnh thẳng và thước đo độ dày là phương pháp căn chỉnh đồng hồ đo quay số. Đồng hồ đo quay số là công cụ đo có một pít-tông di chuyển mặt đồng hồ để hiển thị độ dịch chuyển, thường theo gia số 0,001 inch hoặc nhỏ hơn.

Để thực hiện căn chỉnh, một cặp đồng hồ đo quay số được gắn trên các giá đỡ gắn vào một nửa của khớp nối. Các pít-tông được định vị để tiếp xúc với mặt và vành của nửa khớp nối còn lại. Khi các trục quay cùng nhau, đồng hồ đo quay số sẽ hiển thị lượng lệch hoặc lệch góc ở nhiều vị trí khác nhau có thể được ghi lại trên bảng dữ liệu căn chỉnh.

Việc chêm và điều chỉnh được thực hiện đối với động cơ hoặc thiết bị cho đến khi các đồng hồ đo quay cho thấy khớp nối được căn chỉnh trong phạm vi dung sai trong suốt một vòng quay đầy đủ. Mặc dù tốn nhiều thời gian hơn phương pháp cạnh thẳng, việc căn chỉnh đồng hồ đo quay cung cấp độ chính xác cao hơn phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp. Tuy nhiên, khoảng cách dài giữa động cơ và thiết bị có thể làm giảm độ chính xác.

Hệ thống căn chỉnh bằng laser

Để có độ chính xác cao nhất, hệ thống căn chỉnh laser là kỹ thuật được ưa chuộng. Các hệ thống này sử dụng máy phát và máy thu laser gắn trên trục động cơ và thiết bị. Máy phát laser phát ra một mặt phẳng hoặc một đường ánh sáng laser được máy thu thu nhận.

Phần mềm đặc biệt phân tích các phép đo laser trong suốt vòng quay trục đầy đủ để tính toán góc dọc và ngang và độ lệch lệch. Sau đó, nó cung cấp một phép đo trực quan cho thấy chính xác cần bao nhiêu và ở đâu các miếng đệm hoặc điều chỉnh để căn chỉnh chính xác các trục.

Nhược điểm chính của căn chỉnh bằng laser là chi phí ban đầu cao hơn của thiết bị. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng chính xác, nơi căn chỉnh là rất quan trọng, khoản đầu tư có thể được đền đáp bằng tuổi thọ thiết bị dài hơn, giảm độ rung và tiết kiệm chi phí bảo trì theo thời gian. Nhiều hệ thống laser cũng cung cấp các khả năng bổ sung như phép đo hình học của lỗ tua bin và đường dẫn máy công cụ.