진공 펌프 샤프트 굽힘은 생각을 유발합니다

사례 개요

2년 동안 가동한 한 공장의 진공펌프 장비가 최근 고장이 나서 구동축 헤드가 휘어 변형됐다.

2 샤프트 굽힘의 원인 및 경험 축적

유지보수 엔지니어의 검사 결과 다음과 같은 사실이 발견되었습니다.

1. 진공 펌프의 부하가 크고 과부하가 걸렸습니다.

2. 진공 펌프의 시동 방법에는 숨겨진 위험이 있으며 시동 토크는 큰 영향을 미칩니다.

이 결함 분석을 통해 당사는 진공 펌프 샤프트가 구부러지는 원인을 요약했습니다.

1. 모터와 진공펌프 사이의 연결플랜지 정렬 문제

---1.1 플랜지를 통해 정렬이 보장되지만 설치 중 초기 오류(예: 플랜지 정지 처리 오류, 정지 외부 원과 축 중심선 사이의 동축성 오류, 정지 끝면과 축 중심선 사이의 직각 오류)가 발생할 수 있으며, 작동 중 발생하는 진동으로 인해 정렬 오류가 더욱 악화되어 저널에 주기적인 굽힘 응력이 발생할 수 있습니다.

---1.2 진공 펌프가 작동 중일 때 온도 변화로 인해 펌프 본체와 모터 끝이 다양한 양으로 팽창하여 특히 고온 또는 냉각 조건에서 정렬 정확도가 손상될 수 있습니다.

교훈: 진공 펌프와 모터를 설치할 때 마모 흔적, 부적절한 설치 또는 정렬에 영향을 미칠 수 있는 손상이 있는지 확인하십시오.

2. 과부하 및 이상부하

---2.1 순간 과부하

진공펌프는 시스템 막힘, 이물질 유입, 잦은 기동 및 정지로 인해 가스 압력이 급격하게 상승하여 순간 토크가 설계값을 초과할 수 있습니다.

---2.2 지속적인 과부하

과부하 조건(예: 고밀도 매체 펌핑 또는 극도의 진공)에서 장기간 작동하면 샤프트의 피로 변형이 발생합니다.

---2.3 충격하중

커플링의 완충 능력이 부족하여(리지드 커플링을 선택한 경우) 모터의 시동 토크나 급격한 부하 변화가 샤프트에 전달되어 충격 변형이 발생합니다.

얻은 경험: 작동 중에는 진공 펌프에 부하가 있는지 주의 깊게 관찰하십시오. 전류 곡선, 부압계 판독값, 업스트림 및 다운스트림 펌프의 작동 매개변수를 살펴보고 진공 펌프 실린더의 로터 표면에 이물질이 축적되어 있는지 관찰하십시오.

3. 커플링 문제

---3.1 부적절한 선택: 커플링 유형(예: 강성 탄성 기어 유형)이 작업 조건과 일치하지 않으며 정렬 편차를 보상하거나 진동을 흡수할 수 없습니다.

---3.2 손상 또는 마모: 커플링 구성요소(예: 탄성 요소 톱니 구성요소)가 노후화되거나 파손되거나 마모되어 토크 전달이 고르지 않게 됩니다.

---3.3 설치 오류: 커플링 잠금 볼트의 사전 조임력이 고르지 않거나 키가 너무 꽉 끼워져 추가적인 응력이 발생함

---3.4 커플 링의 동적 균형 오류가 큽니다. 구동축 헤드가 큰 원심력을 생성하여 샤프트가 구부러지고 변형됩니다.

교훈: 커플링 지지 부품의 조립 품질 검토

4. 샤프트 및 키 홈 설계/제조 결함

---4.1 재료 결함: 샤프트 재료가 불충분하거나(예: 강도 부족 및 내부 균열) 부적절한 열처리(예: 잔류 응력이 제거되지 않음)

---4.2 구조 설계 문제: 샤프트 직경이 너무 작고 키홈 크기가 불합리하여(예: 너무 얕거나 전환 필렛이 충분하지 않음) 국부적인 응력 집중이 발생합니다.

---4.3 가공 오류: 키홈 가공 정확도가 부족하여(예: 대칭성 및 거칠기 불량) 키와 키홈 간의 조정이 불량하고 응력이 고르지 않습니다.

교훈: 합리적인 재료 선택, 키홈 설계 최적화, 키홈 가공 정확도 향상

5. 로터 동적 균형 불량:

로터의 불균형은 샤프트 굽힘의 원인 중 하나입니다. 로터가 고속으로 회전할 때 질량 분포가 고르지 않으면 큰 원심력이 발생합니다. 이 힘이 샤프트의 탄성 한계를 초과하면 샤프트가 영구적으로 구부러지는 변형이 발생합니다.

교훈: 조립 전 진공 펌프 로터의 동적 균형 수정

6. 진공 펌프의 비정상적인 진동:

메인 로터와 구동 로터의 진동 또한 샤프트 굽힘을 유발하는 중요한 요소입니다. 작동 중에 로터가 비정상적으로 진동하면 장기적으로 샤프트 휘어짐으로 이어질 수 있습니다.

교훈: 진공 펌프 작동 중 진동에 주의하십시오.

7. 베어링 고장: 진공 펌프의 베어링이 위치 지정 기능을 잃어 진공 펌프 구동 베어링에 과부하가 걸리고 결국 펌프 샤프트가 구부러집니다.

교훈: 정기적인 검사와 유지보수가 필요하며, 고장을 방지하려면 베어링을 적시에 교체해야 합니다.

세 가지 방법샤프트 굽힘을 해결하는

1. 냉간 보정: 저온 조건에서 샤프트를 보정함으로써 재료의 냉간 수축 특성을 사용하여 샤프트의 곡선 부분을 조정하여 정렬 목적을 달성합니다.

2. 열 교정: 샤프트의 구부러진 부분을 가열하여 열로 인해 팽창시킨 다음 외력이나 자체 냉각 및 수축을 통해 샤프트의 구부러짐을 교정합니다.

3. 하이브리드 교정: 콜드 교정과 핫 교정 방법을 결합하고 특정 상황에 따라 적절한 교정 방법을 선택하여 최상의 교정 효과를 얻습니다.

4. 필요한 경우 교체, 처리 및 수리: 먼저 직접 교체를 고려하십시오. 비상시에는 로터 양단 저널의 동축성 확인, 센터 홀 수리, 변형 위치 회전 + 레이저 클래딩 + 저널 크기 복원, 로터 양단 저널 동축성 재확인, 동적 밸런스 확인 등을 할 수 있습니다.