Alinhamento de eixos de máquinas elétricas: características, fixação e dispositivo

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

O alinhamento dos eixos dos motores elétricos e mecanismos é realizado de forma a garantir que seus eixos estejam na mesma linha reta. Eixos giratórios desalinhados criam cargas significativas que levam a fraturas, falhas prematuras de peças e ruídos significativos.

Nem sempre é possível alinhar os mecanismos coaxialmente, por isso, são utilizados acoplamentos com compensação do desalinhamento dos eixos por elementos elásticos. Eles desempenham suas funções até um certo desalinhamento. O alinhamento dos eixos nas metades do acoplamento é o mais conveniente. Suas superfícies são básicas e os dispositivos de medição são anexados a elas. Na indústria de energia térmica, a maioria das máquinas trabalha com acoplamentos elásticos pin-sleeve (MUVP). Em unidades potentes, são usados acoplamentos de engrenagem (MZ).

Parâmetros de centralização

O alinhamento do eixo com os indicadores é verificado pelos seguintes parâmetros:

• R - deslocamento radial mútuo das superfícies cilíndricas das metades do acoplamento (centragem radial).
• T - diferença de abertura finalmetades do acoplamento nos planos vertical e horizontal (desalinhamento angular ou final).

Requisitos de acoplamento

O desalinhamento permitido diminui com o aumento da velocidade. É 0,12 mm a 1500 rpm e 0,05 mm a 3000 rpm para MWRP.

Importante! Ao escolher um acoplamento, é necessário verificar a conformidade de suas características com as especificações, segundo as quais seu desvio axial e radial não deve ultrapassar 0,05 - 0,08 mm. O encaixe no eixo é apertado. Antes da desmontagem, são aplicadas marcas nas metades do acoplamento, pelas quais será possível restaurar sua posição relativa. A violação dessas regras pode reduzir a precisão da centralização.

Instalação do eixo horizontal

Na verdade, o eixo não é reto, pois dobra sob seu próprio peso e outras cargas. Ao centrar a unidade, é necessário controlar a posição dos eixos em relação ao horizonte. O controle é realizado nos mancais. Você pode usar a superfície plana próxima do poço usando o nível "Exploração geológica" (dividindo 0,1 mm por 1 m).

Dispositivos de controle de alinhamento

Artesãos experientes são capazes de controlar o alinhamento aplicando uma régua de metal ao acoplamento e determinando o alinhamento por folga. Mas para maior confiança, a fim de atender a norma, você pode usar uma sonda de placa ou indicador ICH-0, 01. Este último fornece a precisão necessária de 0,01 mm, o que é suficiente para atender a norma.

Primeiro, as metades do acoplamento são desconectadas e, em seguida, sobre elas ounos eixos próximos, são instalados dispositivos para centralizar os eixos das máquinas elétricas. Eles devem ser rígidos o suficiente para que não se dobrem durante as medições. As medições também podem ser feitas com os acoplamentos conectados.

Após a instalação e reforço das luminárias, é verificado o desempenho do mecanismo do indicador. Para fazer isso, puxe para trás e retorne as hastes de medição. Nesse caso, a seta deve retornar à sua posição original.

As folgas axiais e radiais são verificadas girando simultaneamente ambos os rotores da posição inicial em 90°, 180° e 270° na direção de rotação do acionamento.

Como centralizar agregados?

Antes das medições, é verificado o aperto das âncoras e dos mancais. Fixação solta, rachaduras na estrutura, defeitos de fundação, assentamento irregular do piso são as causas do desalinhamento durante a operação dos mecanismos.

Os acessórios são instalados nas metades do acoplamento, então o desalinhamento é medido:

• radial no plano vertical;
• radial no plano horizontal;
• fim no plano vertical;
• fim no plano horizontal.

De acordo com os resultados das medições, a posição dos eixos dos eixos é corrigida. Para fazer isso, os suportes são movidos verticalmente com a ajuda de espaçadores e horizontalmente com parafusos localizados na estrutura. O suporte de centralização é definido para a posição do maior valor do parâmetro de desalinhamento, após o qual os suportes são movidos pela quantidade do desalinhamento real.

O alinhamento do eixo é realizado alternadamente nos planos horizontal e vertical. Após o término do processo de movimentação e fixação dos suportes, as medições são feitas novamente. Se necessário, eles são corrigidos novamente.

Alinhamento das unidades de bombeamento

O alinhamento dos eixos da bomba e do motor é necessário para equilibrar as peças rotativas. Isso se aplica não apenas à roda e ao eixo, mas também ao rotor do motor elétrico. É responsabilidade do fabricante demonstrar a unidade no modo de operação de fornecimento sem exceder o nível de vibração permitido. Os preços das unidades industriais são altos, e com a continuação da operação será quase impossível provar a culpa do fabricante.

As normas estipulam que após a partida, a vibração é de responsabilidade do cliente. Os testes da bomba devem ser realizados no local regular de sua operação. É dada especial atenção à fundação e à estrutura de base na qual o motor e a bomba são montados.

As juntas (portas de montagem) devem ser cuidadosamente processadas para que as dimensões das folgas não sejam superiores a 0,2 mm por 1 m de junta. Nas juntas é possível ajustar os níveis com juntas com espessura de 1,5 a 3 mm.

Para bombas com potência acima de 150 kW, conforme norma, a centralização é feita com parafusos nos planos vertical e horizontal (no mínimo seis parafusos para uma bomba horizontal e pelo menos quatro para uma vertical). Seu número depende do peso do equipamento.

Importante! Alinhamento da conexão do inversor ebomba é fabricada e controlada antes da instalação e durante todo o período de operação. Você também precisa prestar atenção que o motor e a bomba para uso doméstico são colocados em uma carcaça comum e centralizados na fábrica. Eles não precisam ser controlados e exibidos.

Se uma caixa de engrenagens for instalada entre a bomba e o motor, primeiro ela deve ser centralizada e fixada com pinos. Os demais eixos da unidade são guiados por ela. Ao receber as bombas de fábrica montadas com motores elétricos, é feito o alinhamento dos eixos das unidades de acordo com os motores. Ao montar a bomba na estrutura base, o eixo do motor fica alinhado com ela.

Balanceamento do cardan

O eixo cardan é centralizado para eliminar as vibrações que ocorrem quando o motor está funcionando. As razões para o desequilíbrio podem ser:

• violação de requisitos na tecnologia de fabricação do eixo ou após seu reparo;
• montagem errada;
• alinhamento violado das peças do eixo e peças de acoplamento da transmissão;
• erros no tratamento térmico do produto;
• dano mecânico.

Primeiro, um desequilíbrio é detectado e, em seguida, é eliminado com a instalação de um contrapeso. O trabalho é realizado em equipamentos especiais de uma estação de serviço. Para isso, são utilizadas máquinas de balanceamento.

As condições reais de operação do eixo cardan são simuladas girando-o com um motor elétrico através de uma transmissão (geralmente uma correia).

Os desvios são determinados por sensores que se movem ao longo do comprimento do eixo. Especialo programa processa os resultados da medição, após os quais são determinados o local de instalação e o valor do peso de balanceamento. Um técnico de serviço adiciona peso, perfura metal ou instala calços para garantir o alinhamento.

Ferramentas de alinhamento

Você pode fazer as medições mais simples ao verificar o alinhamento dos eixos usando uma régua dobrável e uma régua de metal. Para medições corretas, é necessário um dispositivo mais preciso para alinhamento do eixo: um suporte com um dispositivo de leitura, uma sonda de placa, um micrômetro, um paquímetro.

1. Paquímetro - dispositivo para medição de diâmetros (externos e internos) e comprimentos de peças até 4000 mm. Tipos separados permitem determinar profundidades, distâncias para bordas internas e externas, para fazer marcações. O nível de precisão é de 0,01 mm a 0,1 mm. Os dispositivos podem ser mecânicos e digitais - com a saída de valores medidos no display. As medições são feitas com a haste afrouxada, após o que a mandíbula de medição externa é movida até que o eixo esteja levemente preso em ambos os lados. Em seguida, um quadro com um vernier é trazido com um parafuso de alimentação micrométrico e fixado com um grampo. Milímetros inteiros são contados por divisões na barra e frações são contadas por vernier.
2. Micrômetro - um dispositivo para medir os diâmetros externos e comprimentos de peças de até 2000 mm com uma precisão de ±0,001 mm a 0,01 mm. Ao fazer medições, a peça de trabalho é fixada pelas superfícies de medição do instrumento girando o parafuso do micrômetro com uma catraca até que esta comece a deslizar.
3. Grampos com dispositivo de leitura são usados paramedições de diâmetros externos e comprimentos de peças até 1000 mm. O dispositivo para alinhamento do eixo é montado no calcanhar ajustável e no móvel há um indicador com divisões. As medições podem ser feitas com uma precisão de ±0,002 a 0,01mm.
4. Sonda plana - um conjunto de placas calibradas para medir as folgas entre as extremidades das metades do acoplamento de eixos centrados. Pode ser usado como indicador da folga entre o pino do suporte de centralização e a meia carcaça do acoplamento. As inserções da caneta são inseridas no espaço com pouca fricção, que é mantida aproximadamente a mesma para cada medição.
5. Nível - dispositivo para verificação da horizontalidade das lajes de fundação e pórticos de unidades com acionamentos, bem como para alinhamento das linhas dos eixos de acionamentos e mecanismos elétricos. É utilizado um dispositivo de armação do tipo “Exploração Geológica”, onde o ângulo de inclinação é determinado movendo o parafuso do micrômetro até que a bolha de ar na ampola líquida atinja a posição zero.

Alinhamento do eixo a laser

Os sistemas de alinhamento a laser estão disponíveis em feixes simples e duplos. O último é mais preciso e funcional.

A unidade de medição é montada no eixo e cria um feixe de laser ao longo de seu centro de rotação. Do bloco oposto montado no eixo de acoplamento, outro feixe é detectado. Ambos os sinais são capturados por fotodetectores e, em diferentes posições angulares dos eixos, seu desalinhamento é determinado com alta precisão. Ao comparar as leituras em diferentes deslocamentos angulares dos eixos, é possível centralizá-los na horizontal e na verticalaviões.

Sistema Kvant-LM

O alinhamento do eixo usando o sistema laser Kvant-LM desenvolvido pela BALTECH é muito popular. É realizado o alinhamento de máquinas horizontais e verticais. A unidade de computação integrada compara e processa os sinais das unidades de medição. Os resultados são exibidos no display, que mostra o estado de alinhamento em relação à área permitida, destacada em verde, e a zona de exclusão (vermelha).

O sistema Kvant-LM elimina vibrações, reduz o número de paradas e reparos e aumenta a vida útil dos rolamentos, vedações e acoplamentos.

Conclusão

O desalinhamento dos rotores da máquina é um defeito comum que pode ser corrigido. Para isso, é necessário conhecer os fatores que o afetam e os métodos de alinhamento do eixo. Os eixos são geralmente alinhados pela instalação concêntrica e paralela das superfícies finais das metades do acoplamento usando ferramentas especiais.