контакты expert@rabochiybloknot.ru

Динамическая балансировка на станке. вентилятора, ротора насоса или электродвигателя после проведенного ремонта. 

Опубликовано Эксперт в

 Простые фишки от практика балансировки роторов на станке  DIAMEX 2000

Динамическая балансировка на станке. вентилятора, ротора насоса или электродвигателя после проведенного ремонта. 

Работая мастером по ремонту в энергетике, приходится производить балансировку механизмов после проведенного ремонта. О статической балансировке дымососа мы писали в одной из своих статей. Статическая балансировка дело не очень сложное, надо лишь подобрать уравновешивающий груз на балансируемый ротор. Но при работе механизмов, особенно на больших оборотах (выше 1000 об /мин.) происходит влияние различных сил как в продольном, так и поперечном направлениях. Чтобы уравновесить эти силы в динамике, существуют специальные балансировочные станки и целые их комплексы. Применяют и методы динамической балансировки в собственных подшипниках на месте установки, но это другая история, хотя принципы те же самые.  

Причины вибрации механизма после восстановительного ремонта

После эксплуатации многих механизмов с течением времени происходит неравномерный износ рабочих колес (насосов, вентиляторов). В процессе ремонта их восстанавливают разными способами. Роторы электродвигателей даже с завода бывают отбалансированы на самых верхних пределах допуска, а то и вовсе вне допуска.  Динамическая балансировка на станке. вентилятора, ротора насоса или электродвигателя после проведенного ремонта.  

Представьте, что механизм после восстановительного  ремонта собран согласно формуляров. Но все параметры зазоров, натягов подшипников и центровка находятся на самом верхнем пределе допуска. Ротор так же имеет верхний допустимый предел небаланса.  В итоге включаем насос (или любой другой механизм) после ремонта, а его “трясет” (повышенная вибрация). Начинаем разбираться -параметры в норме. Порой просто разворачиваем полумуфты электродвигателя и механизма на 180(или на другой угол) градусов относительно друг друга и насос успокоился-заработал нормально. А, что произошло-методом “тыка” устранили взаимный небаланс ротора механизма и ротора электродвигателя. Иногда при разборке насосов обнаруживаем вхлам развалившиеся подшипники качения, а насос при этом работал без вибрации. То есть по причине качественной балансировки и центровки, нагрузка на подшипники была минимальная. Вот так специалисты-балансировки становятся магами, прикрепив или убрав небольшой грузик в определенной точке. Точка эта называется сумма векторов небаланса(дисбаланса)  

Динамическая балансировка жестких роторов на стационарных станках  

Не будем углубляться в науку дисбаланса, а рассмотрим практический пример балансировки консольного ротора вентилятора диаметром в один метр. Вес такого ротора 150 кг. Балансировку производим на популярном и неплохом станке “DIAMEX 2000” Наш станок на предназначен для балансировки консольных роторов, поэтому для установки вентилятора меж двух опор был выточен специальный фальшь- вал. Ротор наш будем считаться жестким, то есть балансировать его можно на малых оборотах, так как влияния частоты вращения на небаланс жесткого ротора не учитываются. Не буду вдаваться в тонкости работы станка, кто читает статью, должен быть в теме.  

Установка вентилятора на опоры балансировочного станка.    

На станке две роликовых опоры, вал укладываем на эти опоры. Важно, чтобы торцы вала и шейки были в хорошем состоянии, без каких-либо выбоин и эллипсности поверхностей. К торцам вала, с зазором 1-2 мм подводим ограничивающие ролики. В инструкциях сказано, что вал необходимо выставить по уровню. Я для себя сделал вывод, что ротор необходимо выставить, так, чтобы при вращении он не сползал на упорные ролики, а свободно вращался их не касаясь. Как этого добиться?    

  • Установите вал ротора по уровню и накиньте на него приводной ремень.  
  • Войдите в режим прогрева в меню станка, изначально на 100 оборотах. Когда ротор начнет вращаться и перемещаться в ту или иную сторону, соответственно опускайте или подымайте регулируемые опоры.  
  • Когда ротор успокоится в одном положении попробуйте добавить скорость вращения и повторить регулировки. Если ротор устаканился на одном на месте-приступаем к балансировке.  Простые фишки  от практика балансировки роторов на станке  DIAMEX 2000
Этапы балансировки ротора на станке.  

  Как и сказано в инструкциях, первым делом устраняем статический небаланс. Когда колесо вентилятора останавливается в одном месте. (как это делать читайте здесь)

 Затем определяем “выбег “ ротора по программе станка. На балансировочных станках возможно добиться нормальных результатов балансировки и на низких оборотах (250-350 об/мин) но результат будет точнее если балансировка проводится на оборотах близких к рабочим (хотя бы 600 об/мин при рабочих 3000) Конечно, немного страшновато, когда  массивный ротор  раскручивается в свободных роликовых опорах до 1000-1500 оборотов. По неопытности можем и потерять его (слетит с опор)  

  

Так вот, обороты выбега выбираем в зависимости от того, как ведет себя ротор на разных оборотах. На нашей диаграмме (на мониторе) видно, что на 578 оборотах в минуту-наименьшая вибрация на левой и правой опоре. Исходя из этого выбираем номинальную частоту балансировки 575 об/мин. То есть на этих оборотах ротора наименьшее влияние различных факторов. (состояния шеек, опор, и даже влажности воздуха)  

В настройках прибора указываете каким способом будете убирать небаланс (снятием или прибавлением груза) по разным плоскостям. Плоскость может быть одна или две. Это зависит от длины ротора. К примеру, наш вентилятор можно было балансировать по одной плоскости. Но мы балансируем его совместно с полумуфтой на конце вала. Полумуфта имеет большое влияние на точность балансировки, потому выбираем две.  

Первый пробный пуск определяет величину вибрации на опорах и выдает результат дисбаланса ротора. Если ротор в норме, можно прекратить балансировку. Когда ротор в норме, опытный оператор станка может определить и на ощупь по вибрациям опор. Я, на практике стремлюсь добиться минимальной вибрации по опорам, не обращая внимание на то, что дисплей выдает” РОТОР В НОРМЕ”. Потому, что как ремонтник, несу ответственность за качество ремонта всего механизма.

Какой пробный груз вешается на балансируемый ротор  

После установки начальной вибрации необходимо повесить пробный груз. В инструкции по станку не говориться от чего зависит величина груза. Но чем больше вес пробного груза, тем более точны будут определены компьютером станка точки уравновешивания ротора. Проблема лишь в том, что любой лишний вес может создать опасную вибрацию для незакрепленного ротора. Если понимаем, что можно прилепить 200 грамм, и ротор не улетит с опор, то вешаем 200 грамм. А если после 10 грамм ротор начнет подпрыгивать на одной из опор, то конечно необходимо уменьшить вес груза. Эти моменты отрабатываются опытом.  

Как крепить пробный или корректирующий груз к ротору  

Кладём на весы пробный груз и как-то крепим, а как? Многие пользуются пластилином. Но при большой угловой скорости пластилин отлетает вместе с грузом. У нас в цехе вся стенка перед станком в следах от него. Вообще грузик может и в лоб прилететь при неосторожности. На роторах асинхронных электродвигателей удобно крепить на болт, добавляя к нему шайбы определенного веса. Хорошая идея иметь калиброванные магнитные груза для фиксации на стальных деталях. Кто-то пользуется бандажной лентой, но это не всегда удобно на рабочих колесах насосов. Я лично нашел:) а может и не только я:) способ крепления балансировочных грузов с помощью простого скотча. Показал станок точку крепления корректирующего груза-подбираю грузик, ставлю на колесо и обматываю колесо с грузом в несколько слоев скотчем. Этот дешевый материал никогда еще не подводил и никакого дополнительного влияния на ротор не оказывал.  

Стоит ли продолжать балансировку при достижении нормы уравновешенности ротора?  

На основании ГОСТа ИСО 1940-1-2007. Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение допустимого дисбаланса, мы должны выдать вентилятор с остаточным дисбалансом не более 10 г. Мм/кг. Допустим, я добился таких показателей и могу со спокойной душой отдать ротор в работу предоставив отчет. Но я вижу вибрацию на опорах 25-40 мкм. По норме вентилятор в сборе не должен выдавать после ремонта более 30 мкм. Конечно, он в свободных опорах, но…Я же знаю, что есть возможность уйти по вибрации за 10 мкм. Это займет естественно больше времени, но обеспечит нашей фирме бонус качественного ремонта.

Потому и продолжаю совершать дополнительные пуски и вешать или снимать болгаркой рекомендованные массы. Как и писал выше, прекращаю балансировку при вибрации ниже 10 мкм и дисбаланс довожу до 0,2-2 грамм. Такой ротор 100% будет работать ровно.  Вибрацию, из-за влияния различных факторов (некачественные шейки вала, прогиба ротора и т.п.) не всегда удается снизить, это понимаешь, когда груз в пару грамм смещает точку установки грузов на большую величину, то есть дисбаланс сведен практически к нулю.  

  Любимый аттракцион после качественной балансировки раскрутить незакрепленную болванку в тонну весом на 1500 оборотов и показать заказчику как “шуршит” ротор.  

Успехов вам в вашей работе коллеги.