Aklaypart.ru

Авто Журнал
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем центровать двигатель и насос

Соединение электродвигателя с насосом. Центровка и регулировка

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Насосы различного вида распространены как в промышленности, так и в быту. Они используются для водоснабжения промышленных объектов и населенных пунктов, в химической промышленности для перекачки агрессивных сред, в агропромышленном комплексе для полива земель и т.д.

Безопасная эксплуатация насосного оборудования напрямую зависит от правильной центровки валов приводного двигателя и самого насоса. Правильная центровка насоса с электродвигателем позволяет минимизировать вибрацию агрегата, которая со временем вызывает преждевременный выход подшипников из строя, искривление валов и износ рабочих органов. Наиболее остро такая проблема стоит в промышленности для насосов с большой объемной подачей, укомплектованными двигателями большой мощности. Моноблочные агрегаты не в центровке не нуждаются, так как рабочие колеса запрессованы непосредственно на удлиненный вал электродвигателя. Эта процедура необходима для агрегатов, у которых соединение между насосом и электродвигателем выполнено с помощью муфты.

Виды несоосности:
Чтобы правильно выполнить соединение насоса с электродвигателем нужно не допустить возникновения несоосности (коллинеарности) между валами. Геометрические оси вращения валов насоса и приводного электродвигателя, связанных между собой муфтой, при неправильной установке могут не совпадать. Такое расхождение может быть параллельным (а), угловым (б) или смешанным (в)


При параллельной неосоосности оси вращения валов располагаются в одной плоскости на определенном промежутке друг от друга по вертикали или горизонтали. Величина несоосности этого типа равна расстоянию между осями валов в миллиметрах.
При угловой коллинеарности оси вращения валов располагаются под углом друг к другу, в результате чего возникает раскрытие полумуфт. Чтобы численно оценить величину несоосности этого типа нужно измерить смещение оси вращения вала двигателя относительно оси вала насоса в двух местах на расстоянии 100 мм друг от друга. После этого полученные данные складываются, а полученный результат делится на расстояние между точками замера. Величина углового раскрытия муфт выражается в мм/100мм.
Смешанная несоосность характеризуется расхождением осей вращения валов как в вертикальной плоскости, так и по углу.
Для измерения расхождения валов используются как современные лазерные, так и аналоговые приборы


Когда проводится центровка

Центровка валов насоса и электродвигателя выполняется:
• после установки нового насосного оборудования;
• по окончании капитального ремонта с заменой трубопроводных линий;
• при возникновении вибрации и повышенного шума во время эксплуатации;
• если температура подшипниковых щитов превышает номинальное значение.

Как производится центровка

Прежде чем выполнять центровку следует определить стационарный и подвижный механизм. В паре насос-двигатель, стационарную позицию занимает первый агрегат, так как к нему обычно уже присоединен трубопровод. Поэтому за опорную линию с нулевыми координатами принимается центр вращения оси насоса. По результатам проведенных замеров осуществляется центровка двигателя относительно неподвижного агрегата. В горизонтальной плоскости несоосность устраняется перемещением корпуса электрической машины вправо или влево с одновременным контролем углового несовпадения, а вертикальная коллинеарность – с помощью регулировочных подкладок под лапы.
При наличии специальных измерительных приборов опытному специалисту не потребуется много времени для устранения несоосности. Но если таковые отсутствуют центровка насоса с электродвигателем своими руками с помощью линейки, штангенциркуля и пластинчатых щупов растянется надолго.
Для проверки коллинеарности валов можно использовать и два отрезка жесткой проволоки, которые закрепляются на полумуфтах со стороны двигателя и насоса и загибаются навстречу друг другу. Для боле точного измерения свободным концам проволок придают форму конуса. Между остриями импровизированных индикаторов должен остаться зазор величиной не более 1 мм. Медленно проворачивая скрепленные болтами полумуфты, с помощью щупа замеряют зазор через каждые 90° в плоскости, перпендикулярной оси вращения. По результатам выполненных измерений принимают решение о способе устранения возможной коллинеарности.

Сопряжение двигателя с приводимым механизмом посредством жестких муфт различной конструкции требует очень точного соблюдения соосности валов. Чтобы снизить вероятность возникновения коллинеарности любого типа для соединения валов используется упругая муфта для соединения насоса с электродвигателем.

Требования к соединительным муфтам

Компенсирующий эффект соединительной муфты зависит от ее фактического состояния. Поэтому перед центровкой необходимо убедиться, что муфта соответствует ТУ, по радиальному и осевому биению относительно оси вращения (норма обычно не более 0,05 . 0,08 мм), а также имеет плотную посадку на валу (задается сборочным чертежом). Кроме того, необходимо помнить, что собирать полумуфты можно только в единственном взаимном положении (в котором производилась расточка). Желательно до разборки муфты нанести на полумуфты метки, определяющие их взаимное положение. Любой из этих дефектов соединительной муфты может отрицательно сказаться на точности центровки, а при работе агрегата привести к ее нарушению.

—>Библиотека Энергетика —>

Центрирование вала электродвигателя с валом насоса проверяют после того, как насос окончательно выверен и закреплен на раме (фундаменте). Меняя толщины подкладок под опорами электродвигателя или под его рамой, если она изготовлена отдельно от рамы насоса, добиваются, чтобы полумуфты были концентричны, а их торцовые поверхности параллельны.

При выверке электродвигателя следят за тем, чтобы зазор между торцами полумуфт был выдержан в соответствии с установочным чертежом. Для проверки центрирования на ободах полумуфт закрепляют приспособления — центровочные скобы. Зазоры в местах 2 и 3 должны быть в пределах 0,5—0,8 мм. Для получения правильных результатов центрирования роторов насосного агрегата одновременно проворачивают роторы насоса и электродвигателя.

Приспособление для проверки центрирования насоса и электродвигателя (а) и соосности отверстий муфты (б):

Читать еще:  Внешней скоростной характеристикой двигателя называется

1 и 5 — полумуфты двигателя и насоса, 2 и 3 — места измерений радиальных и торцовых зазоров, 4 — приспособления, 6 — муфта, 7 — контрольная пробка, 8 — болт, 9 — манжет

В исходном положении торцовые зазоры измеряют по измерительным болтам вверху и внизу, а радиальный — сверху. Затем роторы насоса и электродвигателя поворачивают на 90, 180, 270°, измеряя в каждом положении торцовые и радиальные зазоры. Величины измерений записывают и подсчитывают результаты центрирования, руководствуясь теми же правилами, что и при проверке центрирования роторов турбоагрегатов. Окончательно центрирование проверяют при затянутых фундаментных болтах.

При центрировании электродвигателей к насосам, перекачивающим горячую жидкость, или к редукторам нужно учитывать технологические расцентровки, указанные в паспорте насоса. Если опоры насоса расположены ниже горизонтальных осей корпуса насоса, то ось ротора электродвигателя располагается выше оси ротора насоса.

При центрировании с редуктором ось ротора электродвигателя также располагается выше оси шестерни. В том случае, когда ротор электродвигателя или насоса соединяется с зубчатым редуктором, радиальное центрирование выполняется с учетом некоторого смещения вала редуктора во время работы. Торцовая расцентровка не допускается. Центрирование без учета технологических смещений считается удовлетворительным, если разность противоположных измерений (радиальных и торцовых), полученная из результирующей диаграммы центрирования, не будет превышать следующих величин:

Частота вращения ротора, об/мин. свыше300030001500750
Разность противоположных измерений из результирующей диаграммы центрирования, мм.0.040.060.080.1

Роторы насоса и электродвигателя поворачивают за специально надетые на свободные участки вала хомуты с ручками или полумуфты. Поворачивать роторы за скобы, предназначенные для центри­рования, запрещается во избежание изменения их положения.

Обычно роторы насосов соединяют с роторами электродвигателей или паровых турбин эластичными или зубчатыми муфтами. Для исключения перекоса соединительных болтов эластичных муфт перед сборкой проверяют совпадение центров отверстий в обеих полумуфтах. Для этого пользуются парой контрольных пробок 7. Одну пробку вставляют в произвольно вы­бранное отверстие под соединительный болт, а второй проверяют диаметры и совпадение осей всех других отверстий.

Соединительные болты 8 в одну полумуфту устанавливают жестко, а с другой они должны соприкасаться через эластичные (кожаные или резиновые) манжеты, надетые на соединительный болт. Между отверстиями в полумуфте и манжетами оставляют зазор 0,5—1,5 мм на диаметр. Тугая посадка манжет в отверстие недопустима, так как это может привести к вибрации насоса. Резину или кожу на соединительных болтах плотно зажимают гайкой.

Основным условием правильной работы такой муфты является равномерная нагрузка всех соединительных болтов, поэтому соосность отверстий и точность пригонки соединительных болтов, обеспечивающие одновременное касание рабочей стороны каждой из манжет поверхности расточек, имеют большое значение. Полумуфты и болты должны быть замаркированы. Сборку всегда производят при таком, взаимном расположении полумуфт и болтов, какое было до разборки. После окончательной установки соединительных болтов их гайки зашплинтовывают, а муфту закрывают кожухом.

Краткий обзор стандарта

Всего существует три класса в классификации насосов. Наименее строгие требования предъявляются к агрегатам III класса, но это не значит, что допускается какая-то возможность снижения качества.

В основном ужесточения или послабления требований связаны с условиями, в которых оборудованию придётся работать. Некоторые сферы применения диктуют особые требования к безопасности эксплуатации.

  • Выбор насоса всегда основан на определённых критериях. Это надёжность, энергоэффективность, необходимые характеристики, а так же конкретные условия эксплуатации — не только рабочие, но и климатические.
  • Учитывая, что промышленное оборудование изготавливается в основном под проект, то многие решения, касающиеся требований к насосу, на заводе принимаются только после согласования с заказчиком.

Требования, представленные в ГОСТ «Насосы центробежные», обязательны для пользования проектировщиками и конструкторами, изготовителями и дилерами. Что касается потребителя, то он должен быть в полной мере информирован о конструктивных особенностях агрегата.

Требования к конструкции насосов

Стандарт, о котором идёт речь, регламентирует правила сборки насосов и основных узлов, их монтажа и техобслуживания. Требования распространяются на опорную раму и вспомогательный трубопровод, но не относятся к приводу.

Изготовление двигателей производится в соответствии с другими документами:

  • Так как производство насосов для промышленности — вещь практически индивидуальная, то нередко допускаются и альтернативные варианты исполнения. Даже если отклонения от данного стандарта и допускаются, то они должны быть согласованы с заказчиком.
  • Особое внимание в стандарте уделяется снижению давления на уплотнение вала и уравновешиванию нагрузок на его ось. Если давление выше 0,35 Мпа, то в одноступенчатых насосах, в тыльной части рабочего колеса, должны быть установлены уплотнительные кольца или специальная крыльчатка (импеллер). Это хорошо видно на фото внизу.

Насосы центробежные ГОСТ

  • В насосах горизонтальных многоступенчатых (см. Многоступенчатые центробежные насосы: особенности конструкций) давление уменьшается путём парной установки колёс либо по прямой, но с использованием уравновешивающего диска. Конструкции мощных насосов просчитывают так, чтобы радиус рабочего колеса мог гарантированно предотвратить максимально допустимые уровни вибрации и шума.
  • Механизм вертикального насоса должен оснащаться устройством, предупреждающим вращение вала в обратную сторону. К основным сборочным единицам относят корпуса агрегата и подшипника и крышку. Они должны быть выполнены так, чтобы точная ориентация при разборке и повторной сборке своими руками была обеспечена.
  • Для обеспечения надлежащего ресурса насоса изготовитель ориентируется на конкретные, указанные заказчиком условия его установки. Прежде всего, это место: снаружи под навесом или внутри здания; а если в помещении, то отапливаемое оно или нет.
Читать еще:  Чем заделать картер двигателя

Большое значение имеют такие нюансы, как: агрессивность среды (уровень запылённости); влажность воздуха; температурные показатели — как максимальные, так и минимальные. Данным условиям должны соответствовать сам насос, его узлы и примыкающая арматура.

Предупреждение вибрации

Успешная работа насоса возможна только в том случае, если все вращающиеся детали сбалансированы. Это касается не только вала и колеса, но и ротора двигателя.

  • Инструкция в данном стандарте устанавливает обязанность изготовителя произвести демонстрацию способности агрегата работать на постоянной подаче, не превышая вибрационного предела. Ведь цена промышленного насоса не маленькая, а доказать вину производителя в процессе эксплуатации практически невозможно.
  • После того, как агрегат установлен и внедрён в систему, ответственность за возникновение вибраций ложится на потребителя. Поэтому испытания проводятся не только на стенде завода, но и перед запуском на штатном месте, где насос будет эксплуатироваться. Наиболее важную роль при этом играет опорная рама или фундамент, на который устанавливают насос и двигатель.
  • Чаще всего они находятся на одной раме, если, конечно, это поверхностные насосы. У глубинных агрегатов насос может быть погружен в скважину, а двигатель находиться на поверхности и сообщаться с ним трансмиссионным валом. В любом случае, на плите, предназначенной для опоры механизма, должен быть предусмотрен поддон для сбора и отвода утечек жидкостей, установленный с уклоном 8,5 мм/1м в сторону стока.

Насос и двигатель на одной опорной плите

  • Все места стыковки деталей наноса, называемые монтажными приливами, должны быть обработаны механически так, чтобы при их соединении размеры зазоров не превышали 0,2 мм/1м стыка. Что касается приводных соединений, то в них должна быть предусмотрена возможность установки прокладок толщиной 1,5-3 мм.
  • Кстати, если двигатель изготавливается на том же предприятии что и насос, то производитель обязан укомплектовать агрегат прокладками из нержавеющей стали. При монтаже оборудования на штатное место и под насосом, и под приводом, должна быть установлена сварная крестовина, блокирующая раму от вертикального перемещения после замоноличивания цементным раствором.

Фундамент под промышленный насос

  • В заливаемых вариантах опорных плит предусмотрены специальные отверстия. Их расположение должно быть таким, чтобы обеспечивалась возможность качественного заполнения раствором пространства под рамой. Хотя, фундаментная рама может быть и незаливаемой. В этом случае она сама, а также болтовые соединения должны быть достаточно жёсткими, чтобы противостоять механическим нагрузкам и вибрации.
  • Если мощность двигателя насоса превышает 150 кВт, стандарт предусматривает обязательное выполнение центровки всех приводных элементов винтами. Это значительно облегчает горизонтальное регулирование пространственного положения агрегата. Вертикальное выравнивание выполняется винтами, расположенными по периметру рамы с вешней стороны.

Винтов должно быть минимум шесть для горизонтального насоса и четыре для вертикального. Они воспринимают нагрузку от веса оборудования и должны быть рассчитаны на допускаемый прогиб. Очень важно при этом, чтобы расстояние от рамы до оси вала было минимально возможным.

Стационарный и подвижный вал

Последствия нарушения коллинеарности выражаются следующими моментами:

  • преждевременный выход из строя подшипников, сальников, муфтовых соединений;
  • усиление осевой и радиальной вибрации;
  • повышение температуры нагрева подшипниковых узлов и смазывающей жидкости;
  • ослабление или поломка элементов крепежа к фундаменту.

Для центровки валов агрегатов удобно применять измерительные наборы, подобные серийным от фирмы Baltech

Когда проверяется, например, коллинеарность муфтового соединения насоса и электродвигателя, насосный вал определяется как стационарный, а вал электродвигателя как подвижный. Центровка соединения всегда производится, исходя из положения подвижного вала относительно стационарного.

Центр вращения стационарного вала

Центр вращения стационарного вала – это опорная линия с нулевыми координатами. В системе координат X-Y плюсовыми значениями являются перемещения вправо по горизонтали и вверх по вертикали.

Несоосность вычисляется путём определения положения центра подвижного вала в двух плоскостях, относительно положения центра оси стационарного вала (горизонтальная ось X и вертикальная Y).

Горизонтальная коллинеарность

Состояние несоосности (вид сверху), которое корректируется перемещением электродвигателя в боковых направлениях по оси X – это горизонтальная центровка.

Электродвигатель перемещают вправо-влево, добиваясь, таким образом, соосности и параллельности в горизонтальной плоскости.

Вертикальная коллинеарность

Состояние несоосности (вид сбоку), которое корректируется перемещением электродвигателя вниз или вверх по оси Y – это вертикальная центровка.

Необходимую величину смещения получают путём установки под лапы мотора регулировочных пластин разных по толщине.

Центровка по видам несоосности

Параллельная несоосность – состояние, когда оси вращения валов расположены на одинаковом расстоянии одна от другой и по всей их длине.

Центровка в параллельной и угловой несоосности выполняется в соответствии с определёнными правилами и нормами. Применяется профессиональный инструмент

Угловая несоосность – состояние, когда оси вращения валов расположены на разных расстояниях одна от другой и по всей их длине.

Центровка соединения должна проводиться:

  • после монтажа нового оборудования;
  • после соединения оборудования с трубопроводами и арматурой;
  • по завершении ремонтных работ;
  • если при работе отмечается повышенный шум и вибрации;
  • если температура подшипниковых узлов выше нормы.

Процедура центровки соединения валов агрегатов:

  1. Установить измерительное устройство.
  2. Проверить и скорректировать положение мягкой вставки.
  3. Вычислить значения несоосности.
  4. Выполнить качественную центровку валов.
  5. Составить отчёт о проделанной работе.

Инструмент для центровки муфтовых соединений

Существует целый ряд инструментов для центровки муфтовых соединений, начиная от простейших и завершая совершенными наборами.

Чем совершеннее и современнее набор измерительного инструмента, тем выше точность центровки

Самый простой и доступный набор содержит:

  • штангенциркуль,
  • линейку,
  • пластинчатые щупы разной толщины.
Читать еще:  Чем промыть двигатель после кастрола

Точность измерений этим набором невысока. Качество центровки обеспечивается не столько инструментом, сколько мастерством и опытом механика. Сама процедура центровки с помощью этих инструментов может занимать продолжительное время.

Цифровой анализатор центровки соединений – инструмент из серии наиболее совершенных приспособлений. Анализатор позволяет быстро и легко отцентрировать валы с высокой точностью.

Работу может выполнить любой человек, изучивший инструкцию по работе с цифровым анализатором. Однако стоимость цифрового измерителя очень высока и далеко не всем по карману.

Анализатор точности центровки валов часового типа позволяет достаточно точно провести измерения коллинеарности

Между тем есть экономичная альтернатива – ещё один вид измерительного анализатора, построенного на основе двух индикаторов часового типа. Один индикатор определяет отклонения по оси X, другой по оси Y. Удобный, эффективный, недорогой инструмент, помогающий быстро центровать, к примеру, муфтовое соединение между электродвигателем и насосом.

Пошаговая инструкция центровки пары электродвигатель-насос

  1. Проверить правильность установки рамы агрегата на фундаменте при помощи строительного уровня. Выполняется эта операция в продольном и поперечном направлениях.
  2. Если расстояние между анкерными болтами рамы превышает 800 мм, установить под раму дополнительные подкладки в центральной точке межанкерного расстояния. Подкладки должны плотно прилегать к раме и фундаменту.
  3. Ослабить болты крепления насоса и болты крепления подшипниковой опоры. Убедиться, что на подшипниковую опору не действуют какие-либо нагрузки.
  4. Затянуть крепёжные болты на основании насоса, оставив ослабленным крепёж подшипниковой опоры.

На картинке несколько первых шагов, показывающих как выполняется центровка валов агрегатов

Дальнейший процесс центровки:

  1. Измерить величину зазора между муфтами электродвигателя и насоса. Эта величина не должна превышать значений 3-5 мм. В случае несоответствия, ослабить крепление электродвигателя и выставить мотор на место до получения указанных цифр. Получив результат, закрепить двигатель.
  2. Проверить свободный ход вращения, прокручивая валы агрегата вручную. Свободное вращение, без наличия заеданий – свидетельство корректного состояния устройств.
  3. Используя червячные хомуты, разместить на полумуфтах механизм центровки. Основная и ответная часть механизма устанавливаются с осевым зазором между ними в 2-3 мм. При вращении валов, они не должны соприкасаться.
  4. Закрепить к механизму центровки индикаторы часового типа и приступить к операции центровки валов электродвигателя / насоса.

Процесс центровки пары мотор / насос часовым индикатором

Индикаторами часового типа измеряют боковые зазоры (А) и угловые зазоры (В). Для этого приборы закрепляют на оснастке с таким расчётом, чтобы их наконечники упирались в тело полумуфт на валу двигателя и насоса. Также при установке приборов следует учесть удобство считывания показаний.

Индикаторы часового типа нужно установить так, чтобы без затруднений снимать показания

Упирают измерительные стержни индикаторов в тело полумуфт с выбегом в 2-3 мм по шкале. Затем вращением ободков приборов совмещают стрелки с нулевой отметкой. Начинают измерение в четырёх пространственных точках:

  1. Первыми измеряют зазоры А и В верхнего положения.
  2. Поворачивают валы на 90º в направлении рабочего вращения привода.
  3. Вновь измеряют зазоры А и В по среднему положению.
  4. Повторяют процедуру для двух оставшихся положений.

Последним контрольным замером – пятым по счёту, будет повторное измерение в начальной верхней точке. Полученные цифры замеров в 1 и 5 положениях должны совпадать.

Последствия нарушения центровки валов

Изменения параметров центровки валов (соосности), прежде всего, вызывают эффект вибрации. Влияние вибрации на муфту и на близко расположенные подшипники очевидно: детали подвергаются ускоренному износу.

Такими обещают быть последствия посредственного подхода к центровке валов агрегатов

На муфте изнашивается эластичная вставка, появляются дефекты подшипников мотора и насоса, торцевого уплотнения. Если же перекос осей значительный, в конечном итоге неизбежен срез вала.

О том, как центруют валы агрегатов анализатором часового типа

Практическое пособие на видеоролике по теме центровки валов машинных агрегатов посредством часовых индикаторов. На видео демонстрируется полная последовательность процедуры, показываются все тонкости центровки:

Балансировка карданного вала

Центровка карданного вала производится для устранения вибраций, возникающих при работающем двигателе. Причинами дисбаланса могут быть:

  • нарушение требований в технологии изготовления вала или после его ремонта;
  • неправильная сборка;
  • нарушена центровка деталей вала и сопрягаемых частей трансмиссии;
  • погрешности термической обработки изделия;
  • механические повреждения.

Сначала выявляется дисбаланс, а затем производится его устранение путем установки противовеса. Работа производится на специальном оборудовании станции техобслуживания. Для этого используют балансировочные станки.

Реальные условия работы карданного вала имитируются за счет его вращения электродвигателем через передачу (обычно ременную).

Отклонения определяются датчиками, перемещающимися по длине вала. Специальная программа обрабатывает результаты измерения, после чего определяется место установки и величина балансировочного груза. Специалист по техобслуживанию добавляет груз, высверливает металл или устанавливает прокладки для обеспечения соосности.

Центровка валов агрегатов: практическое руководство

Перед вычислением параметров центровки по любому способу следует все произведенные замеры для удобства свести в таблицу. Приведенное руководство может быть применено при проведении регулировок по любому способу, основанному на применении механических средств измерения.

Пояснения к таблице. При измерении угловой несоосности, измерения производят в двух местах, отстоящих друг от друга на 10 см. Для удобства, в таблице эти места обозначены как «положение Ф» (фронтальное) и «положение Т» (тыловое). Измерения горизонтальной несоосности могут быть проведены при расположении средств измерения и на полумуфтах, и на валах.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector