Что значит центровать насос

Статья 4

Насосы или насосные агрегаты, как правило, в качестве привода компонуются электродвигателем или ДВС (двигателем внутреннего сгорания, дизелем), реже – турбиной с редуктором. Валы насоса и двигателя вращаются вокруг собственных осей, называемых центрами вращения. Центры вращения – прямые линии, которые, применительно к валам насоса и двигателя, могут совпадать между собой – и в этом случае говорят о соосности валов, или же не совпадать – и в данном случае имеет место расцентровка валов.

Центровка насосов или центровка насосного агрегата – комплекс технических мероприятий, направленных на достижение соосности валов насоса и двигателя в пределах установленных допусков. Центровка насоса с электродвигателем проводится с целью достижения оптимальных эксплуатационных показателей и энергопотребления, уменьшения динамических вибраций, предупреждения аварийных отказов, и, как следствие, снижения затрат на ремонт и переход от планово-предупредительного обслуживания насосного агрегата к обслуживанию по состоянию.

При центровке валов насоса и двигателя определяют стационарную и подвижную машины: как правило, в качестве стационарной машины принимают насос, а в качестве подвижной – электродвигатель. Центр вращения насоса принимают за опорную «нулевую» линию, относительно которой определяют параллельную и угловую несоосность валов.

Параллельная несоосность – случай, когда центры вращения валов насоса и двигателя находятся в параллельных плоскостях, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. Расстояние между этими плоскостями (в мм) и есть величина параллельной несоосности.
В случае угловой несоосности (или раскрытия полумуфт, излом) – центры вращения валов насоса и двигателя расположены под некоторым углом друг к другу, оценить который можно, произведя замеры смещения вала двигателя в двух плоскостях, перпендикулярных линии опорного вала (вала насоса) и расположенных на расстоянии L друг от друга. Абсолютная сумма этих смещений, деленная на L и выраженная в [мм/100 мм] и есть величина углового раскрытия (фактически, угловая несоосность – это 100 х tgα; где α – угол между валами в измеряемой плоскости).

На практике, в большинстве случаев, одновременно наблюдается и параллельная и угловая несоосность. Несоосность же в целом является причиной повышенной вибрации, перегрева муфтовых соединений, преждевременного износа подшипников и уплотнений, и, в конечном итоге приводит к аварийному останову оборудования.

Среди основных факторов, вызывающих несоосность валов, необходимо отметить следующие:

влияние трубной обвязки;
неправильное соединение муфт с нарушением требованиями по зазору и смазке;
неровности поверхностей сопряжения (фундамента, корпуса, станины, лап и болтов);
биения свободного конца вала;
тепловые расширения узлов насосного агрегата при выходе в рабочий режим;
всплытие вала на масляном клине (в случае подшипников скольжения);
наличие «мягкой лапы»;
нарушение геометрии и выверки (прямолинейности, плоскостности, параллельности, перпендикулярности).

Особо отметим, что требования к несоосности валов тем жестче, чем больше скорость вращения вала. Это наглядно видно из таблицы допусков, приведенной ниже:

Источник статьи: http://ex.kvant-l.ru/article4.html

Центровка валов агрегатов: практическое руководство

Главная страница » Центровка валов агрегатов: практическое руководство

Коллинеарность (соосность) валов считается идеальной, когда центры валов находятся на одной осевой линии. Соответственно несоосность показывает обратный результат. Отсюда логический вывод — центровка валов машин является обязательным действием, направленным на обеспечение качественной безопасной работы.

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:

Установить измерительное устройство.
Проверить и скорректировать положение мягкой вставки.
Вычислить значения несоосности.
Выполнить качественную центровку валов.
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.

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

Проверить правильность установки рамы агрегата на фундаменте при помощи строительного уровня. Выполняется эта операция в продольном и поперечном направлениях.
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.
Ослабить болты крепления насоса и болты крепления подшипниковой опоры. Убедиться, что на подшипниковую опору не действуют какие-либо нагрузки.
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:

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.
Проверить свободный ход вращения, прокручивая валы агрегата вручную. Свободное вращение, без наличия заеданий – свидетельство корректного состояния устройств.
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.
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:

Первыми измеряют зазоры А и В верхнего положения.
Поворачивают валы на 90º в направлении рабочего вращения привода.
Вновь измеряют зазоры А и В по среднему положению.
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:

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Источник статьи: http://zetsila.ru/%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0-%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B2-%D0%B0%D0%B3%D1%80%D0%B5%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%B2/

Центровка сетевых и питательных насосов

В. В. Севастьянов, Р.А. Романов, ведущие технические специалисты,
000 «Балтех», г. Санкт-Петербург

Решение задач по центровке (выверке соосности) сетевых и питательных насосов на энергоисточниках является важным условием для обеспечения надежности и экономичности оборудования. В стандарте технических решений «НО:2010», на который переходят все энергетические предприятия СНГ, сертифицированные по ISO-9001, этому направлению уделяется особое внимание.

Сама по себе центровка валов насосов — техническая дисциплина, не являющаяся общей для профессий, связанных с обслуживанием и ремонтом оборудования, а определяемая более как специализация. Для получения хороших результатов на больших, высокоскоростных или высокотемпературных агрегатах, центровка требует уникальных и дорогостоящих средств измерений, некоторой вычислительной способности и в большой степени зависит от опыта специалиста.

К настоящему времени в России нет единых стандартов, регламентирующих как-то допуски на производство работ по центровке роторного оборудования и сам порядок проведения работ, отсутствует программа сертификации специалистов, что влечет за собой большое непостоянство результатов. В то же время, неправильная выверка насосов ведет к повышенному расходу энергии, преждевременному износу деталей питательных и сетевых насосов и повышенной вибрации, которая в большинстве случаев приводит к серьезным авариям.

Основные определения и теория

Встает резонный вопрос: что такое центровка насосов, как определить наличие расцентровки, каковы допуски на производство работ и какими средствами ее производить? Начнем по порядку и с этой целью введем основные определения.

Все валы, будут ли они прямыми или изогнутыми, вращаются вокруг осей, называемых центрами вращения. Соответственно центры вращения образуют прямую линию.

Валы являются соосными, если их центры вращения образуют прямую линию, и валы несоосны, если их центры вращения не лежат на одной прямой во время работы машины. Соответственно центровкой называют операцию по согласованию осей вращения насоса и электродвигателя.

В теории вопроса центровки существует два типа несоосности: параллельное смещение и угловое раскрытие. На практике всегда встречаются оба вида одновременно.

Параллельное смещение оси подразумевает, что центры вращения машин лежат в параллельных плоскостях. Расстояние между плоскостями определяет величину параллельного смещения.

Наклон (угловое раскрытие) может быть просто оценен, сначала определением разницы между смещениями вала, измеренными в двух плоскостях, ортогональных линии опорного вала, (смещение 1 — смещение 2), и делением этой разницы на расстояние между точками пересечения этих плоскостей с линией вала, в случае, показанном на рисунке:

умножая на 100, мы получим более употребительное значение:

0,00066×100 мм/100 мм = 0,066 мм/100 мм.

Когда валы несоосны, в соединении возникают силы, воздействие которых на насос приводит к его аварийному останову. Определить наличие этих сил можно по первичным признакам, таким как повышенная вибрация механизма, чрезмерный нагрев муфтовых соединений, быстрый выход из строя узлов питательного или сетевого насоса (подшипников, уплотнений, муфт) по сравнению с аналогичными насосами, и по вторичным: масленые подтеки, горки резиновых или пластмассовых крошек под защитным кожухом, чрезмерный износ зубьев в соответствующем зубчатом зацеплении и т.п.

Допустимой является такая несоосность валов, при которой точка пересечения их осей вращения находится в области муфты и прилежащий угол между осевыми линиями мал. Эти два критерия используются в двух перпендикулярных направлениях, обычно для удобства в вертикальном и горизонтальном, и нормируются в зависимости от скорости.

Допуски на центровку. Центровка машин и механизмов

Требования по центровке высокоскоростных машин жестче по сравнению с низкоскоростными машинами.

Ввиду отсутствия российского стандарта, регламентирующего допуски на производство работ по центровке, можно воспользоваться нормами, принятыми на Западе. В качестве примера в табл. 1, 2 представлены допуски на центровку двух европейских компаний.

Центровка обязательно должна проводиться на всех машинах и механизмах (насосы, дымососы, вентиляторы, компрессоры, электродвигатели, редукторы, дизели, турбины и пр.), где есть:

■ муфтовые соединения горизонтальных и вертикальных машин;

■ промвставки горизонтальных и вертикальных машин;

■ валопроводы из 3 и более последовательно соединенных машин;

■ влияние параллельности и перпендикулярности валов на качество выпускаемой продукции (бумагоделательные машины, экструдеры, прокатные станы, компрессоры);

■ влияние плоскостности станины на надежность установленного механизма на фундамент;

■ геометрическая центровка (прямолинейность направляющих кранов, выставление постелей подшипников скольжения, «пробитие» линии вала дизелей и судовых валопроводов);

■ необходимость выставления проточной части турбоагрегатов (турбины, компрессоры).

В последующих статьях мы будем рассказывать о методах и средствах достижения качества и надежности вышеперечисленных агрегатов с помощью приборов центровки.

При проведении работ по центровке, специалисту необходимо принять во внимание множество факторов, влияющих на условия эксплуатации насосов. Это осевой зазор в муфте, деформация корпуса, установка подшипников (если подшипники менялись), плоскостность базы, тепловые расширения, изгиб валов, натяжение трубной обвязки и прогиба выносных элементов измерительной системы. В полномочия специалиста по центровке входит определение влияния этих факторов и проведение соответствующих корректировок.

Вибрация не должна использоваться как критерий качества центровки, несмотря на то, что задачей центровки является ее снижение. Оценивать центровку необходимо в статике с помощью измерительных инструментов, закрепленных на валах, используя «Допустимые пределы центровки». Другие причины могут вызвать вибрацию, такие как резонанс конструкции или дисбаланс. Поэтому нельзя использовать повышенную вибрацию как единственный признак расцентровки. Но если работающий насос не вызывает вибрации, то, очевидно, что центровка удовлетворительна и ее можно принять.

Шум и повышенная температура подшипника могут быть связаны с расцентровкой, но эти симптомы также могут указывать на другие проблемы. Применять наличие шума и повышенной температуры у подшипника в качестве единственных признаков плохой центровки недопустимо.

Эти рассуждения не мешают специалисту остаться у машины при запуске и для своего удовлетворения понаблюдать за ее рабочим состоянием. Не запрещается также для достижения более мягкой работы машины, с помощью средств виброконтроля в качестве обратной связи, проводить центровку работающего агрегата.

Выбор измерительных систем и методов — дело специалиста. Основные варианты — стрелочные индикаторы или лазеры. Основное требование для любой системы центровки валов — повторяемость измерений. Это оценивается тестом на повторяемость показаний при круговом повороте. Этот тест — хороший способ оценки крепежа системы при принятии решения о ее закупке. В основном, измерительная система, которая не возвращается в ноль (с допуском 0,05 мм) после вращения на 360О, должна быть отвергнута. Не доверяйте пластиковым скобам или другим элементам крепежа с недостаточной жесткостью.

Выбор инструмента для проведения работ по центровке оборудования — ответственное и важное мероприятие.

На что следует обратить внимание при покупке инструмента(прибора)?

Кто производитель? Кто и где производит инструмент. Как он продается и где в случае непредвиденной ситуации можно его отремонтировать, заменить или оперативно докупить к нему какую-либо опцию. Где производить его поверку и калибровку и в какие сроки?

Кто продавец? Проведет ли продавец обучение пользованию прибором? Расскажет ли о возможностях прибора с точки зрения пользователя? Даст ли консультацию по выбору аппаратного средства и возьмет ли на себя ответственность в случае своей ошибки?

Но и Вы сами должны быть подготовлены к покупке нового средства. При покупке нового измерительного прибора для производства работ по центровке Вы должны точно знать следующие моменты:

■ наличие теплового расширения;

■ при наличии валопровода, количество сопрягаемых валов;

■ температурный диапазон, при котором прибор должен устойчиво работать;

■ потребуется ли прибору наличие взрывоза-щищенности.

Источник статьи: http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3896