Tầm quan trọng của cân tâm
(shaft alignment)
Là dân lắp đặt và bảo trì thiết bị động, một công việc cực kỳ quan trọng đó là :
Cân chỉnh đồng tâm giữa trục của thiết bị dẫn động và được dẫn động (Gọi tắt là
CÂN TÂM). Ví dụ như giữa trục motơ (dẫn động) và trục bơm (máy được dẫn
động). Việc cân chỉnh phải theo các giá trị cho phép của nhà sản xuất.
Trong chủ đề này tôi muốn trao đổi với các bạn, gồm các vấn đề sau đây:
Thế nào là cân tâm chính xác?
Mục tiêu của cân tâm chính xác là gì?
Các biểu hiệ của sự mất đồng tâm?
Cold alignment và Hot aligment
Các PPcân tâm: PP Rim & Face và PP Reverse
Cân tâm bằng thiết bị cân tâm Laser
Hôm nay tôi xin nói về tầm quan trọng của cân chỉnh đồng tâm trục (gọi tắt là cân
tâm). Bài này dịch từ tài liệu nước ngoài , lý giải tại sao chúng ta cần quan tâm
đến vấn đề cân tâm trong bảo dưỡng thiết bị động
Hầu hết các câu hỏi của các nhà quản lý, kỹ sư, quản đốc, nhà thầu và nhà kinh
doanh đều liên quan đến chủ đề cân tâm và tầm quan trọng của nó trong bảo
dưỡng các thiết bị động trong nghành công nghiệp.
Thế nào là cân tâm chính xác?
Trong một thời gian dài, sự mất đồng tâm trục xảy ra khi đường tâm của trục hai
máy động không nằm trên một đường thẳng. Nghe thì có vẻ đơn giản, nhưng vẫn
có một lượng lớn người hiểu nhầm, thường những người này chỉ tìm hiểu chủ đề
cân tâm khi cố gắng định nghĩa chính xác lượng mất cân bằng có thể tồn tại khi
hai trục quay kết nối với nhau qua khớp nối cứng hay nối mềm. Cân tâm như thế
nào cho chính xác? Đo sự mất đồng tâm trục như thế nào khi mà có quá nhiều kiểu
thiết kế khớp nối? Ở đâu thì cần đo sự mất đồng tâm trục? Đo theo đơn vị góc hay
khoảng cách lệch tâm? Khi nào cần cân tâm, khi máy đang ngừng hay đang chạy?
Thêm các định nghĩa khác về cân tâm: sự mất đồng tâm trục là sự lệch vị trí trục
khỏi đường tâm quay của trục được đo ở điểm truyền ngẫu lực khi máy đang chạy
ở điều kiện bình thường. Để hiểu rõ hơn định nghĩa này, ta hãy phân tích từng ý để
mô tả rõ hơn những vấn đề liên quan. Sự lệch trục khi mà đường tâm quay thực tế
của trục lệch so với đường tâm dự kiến.
Hình 1: Tình trạng mất đồng tâm trục
Hình 1 cho thấy trường hợp có sự mất đồng tâm trục giữa bơm và môtơ. Đối với
khớp nối mềm (khớp đàn hồi) thì nó có thể bù được một lượng mất đồng tâm trên.
Ở hình trên cho thấy có độ lệch theo phương ngang và phương đứng ở điểm truyền
năng lực ở bơm và môtơ. Mục tiêu của người tiến hành việc cân tâm là phải định
vị trí máy sao cho độ lệch tâm nằm trong giá trị dung sai cho phép. Một bảng dung
sai ở hình 2 sẽ cho phép thành lập mục tiêu cân tâm cho người tiến hành. Giá trị
này thay đổi theo tốc độ quay của máy, tốc độ càng cao thì giá trị lệch tâm cho
phép càng nhỏ.
Hình 2: Bảng dung sai cân tâm
Mục tiêu của cân tâm chính xác là gì?
Mục tiêu của cân tâm là tăng tuổi thọ vận hành của máy móc. Để đạt được mục
tiêu này, các bộ phận chi tiết máy có khả năng dẫn tới hư hỏng phải vận hành
trong giới hạn thiết kế của nó, kể ra như là ổ bạc, seal, khớp nối và trục.
Cân tâm chính xác sẽ đạt được những kết quả sau:
1- Giảm lực hướng kính và dọc trục để tăng tuổi thọ ổ bạc và sự ổn định của rôto.
2- Tối thiểu lực gây cong trục ở các điểm truyền lực từ vị trí khớp nối tới ổ bạc
phía khớp nối
3- Tối thiểu sự mài mòn của các bộ phận khớp nối
4- Giảm khả năng hư seal
5- Duy trì khe hở thích hợp của bánh công tác bên trong
6- Loại bỏ khả năng hư trục từ sự mỏi của kim loại
7- Hạ mức rung động trên vỏ máy, buồng ổ bạc và rôto
Các biểu hiện của sự mất đồng tâm trục là gì?
Sự mất đồng tâm này không dễ phát hiện ra khi máy đang chạy. Lực hướng kính
được truyền từ trục tới trục là tĩnh lực rất khó đo được từ bên ngoài vỏ máy. Rất
tiếc là không có cảm biến hay thiết bị phân tích nào có thể đặt bên ngoài vỏ máy
để đo bao nhiêu lực đang tác động lên ổ bạc, trục hay khớp nối. Do vậy những gì
mà ta thấy thực tế do ảnh hưởng của những lực này sẽ biểu hiện ra những tình
trạng sau:
- Ổ bạc, seal, trục hoặc khớp nối hư sớm so với tuổi thọ thiết kế
- Rung động theo phương hướng kính và dọc trục lớn. Chú ý : các thí nghiệm cho
thấy các thiết kế khớp nối khác nhau thì biểu hiện rung động khác nhau. Điều này
xuất hiện khi có tác dộng cơ học xảy ra khi khớp nối quay.
- Nhiệt độ thân máy cao nơi gần ổ bạc hay nơi ổ bạc hoặc nhiệt độ dầu bôi trơn
cửa ra tăng cao.
- Rò rỉ quá mức ở seal làm kín ổ bạc.
- Bulông chân máy bị lỏng
- Bulông khớp nối lỏng hoặc gẫy.
- Một vài thiết kế khớp nối mềm bị nóng lên khi chạy trong tình trạng mất đồng
tâm trục. Nếu là khớp nối đàn hồi bằng chất dẻo sẽ nhìn thấy bột cao su bao phủ
bề mặt.
- Số lượng khớp nối hư tăng lên bất thường hoặc mài mòn nhanh chóng.
- Trục bị rạn nứt ở ngõng trục (nơi vị trí ổ bạc) hoặc bích của khớp nối.
- Lượng lớn mỡ hoặc nhớt xuất hiện bên trong bao che khớp nối