Балансировка рабочих колес

При выполнении проектов по поставке, запуску, эксплуатации и обслуживания шахтных вентиляторов, возникла необходимость в реализации работ по балансировке рабочих колес вентиляторов главного и местного проветривания.

Наши инженера осуществляют выездную балансировку рабочих колес вентиляторных установок в одной или двух плоскостях коррекции вращающихся, в собственных подшипниках роторов, предназначенными для этого портативными, переносными микропроцессорными приборами.

Это позволяет во многих случаях исключить потребность в специальных балансировочных станках, так как балансировка ротора выполняется в его собственных подшипниках без разборки механизма. За счет этого нет необходимости выполнять работы по разбору вентиляторов, снимать рабочие колеса и отправлять куда-то для выполнения балансировки. Весь процесс балансировки, включающий в себя измерение, обработку и вывод на индикацию информации о величине и месте установки корректирующего груза, выполняется в автоматизированном режиме.

Балансировка производится только для технически исправных механизмов, качественно закрепленных на своих штатных местах. В противном случае перед проведением балансировки механизм должен быть отремонтирован, установлен на исправные подшипники и закреплен. Ротор механизма должен быть очищен от загрязнений, мешающих проведению балансировки.

Заказчик обеспечивает безопасные условия проведения работ по балансировке, включения-выключения механизма, выделяет персонал для проведения необходимых слесарных и сварочных работ для доступа к балансируемому ротору и установки пробных и корректирующих грузов.

Для проведения работ требуется доступ к электрической сети 220 В 50 Гц для питания прибора.

Кроме того, дополнительно могут выполняться следующие виды работ:

• центрирование валов присоединяемых машин по результатам измерения относительного смещения полумуфт при их совместном развороте;
• измерение и допусковый контроль вибрационных характеристик машин с учетом требований стандарта ИСО 2372;
• диагностирование технического состояния подшипников качения.
• измерение частоты вращения ротора;
• гармонический анализ вибрации.

Вибрация новых принимаемых в эксплуатацию вентиляторов не должна превышать уровня предусмотренного заводом изготовителя. По мере эксплуатации вентилятора следует ожидать повышения уровня его вибрации в следствии ряда процессов, возникающих при эксплуатации оборудования.

Балансировка рабочих колес осевых шахтных вентиляторов — это важный процесс, направленный на устранение дисбаланса, который может вызывать вибрации, шум, повышенный износ подшипников и других элементов конструкции. Дисбаланс возникает из-за неравномерного распределения массы рабочего колеса относительно оси вращения.

Рекомендации по управлению вибрацией вентиляторов

1. Нормативы и стандарты:

• Уточните требования к уровню вибрации при вводе в эксплуатацию, используя актуальные стандарты (например, ISO 10816, ГОСТ 31340-2016).
• Установите пороговые значения для «пуска в эксплуатацию» и аварийных остановок.

2. Причины роста вибрации:

• Износ: Подшипники, валы, лопатки.
• Дисбаланс: Накопление загрязнений, деформация.
• Ослабление креплений: Вибрация приводит к саморазвивающимся дефектам.
• Кумулятивный эффект: Взаимное усиление факторов (температура, пыль, нагрузки).

3. Мониторинг и диагностика:

• Регулярные проверки: Вибродиагностика (раз в 3–6 месяцев) с анализом спектров вибрации.
• Непрерывный мониторинг: Датчики вибрации с передачей данных в систему управления.
• Трендовый анализ: Отслеживание динамики изменений для прогнозирования износа.

4. Техническое обслуживание:

• Балансировка роторов: после ремонта или при обнаружении дисбаланса.
• Замена изношенных частей: Подшипники, уплотнения, крепления.
• Очистка лопаток: Устранение дисбаланса из-за загрязнений.
• Проверка центровки и затяжки: Ежеквартальный осмотр.

5. Процедуры безопасности:

• Автоматическая остановка при превышении критического уровня вибрации.
• Ведение журналов неисправностей и ремонтов.

6. Обучение персонала:

• Тренинги по вибродиагностике и интерпретации данных.
• Инструктаж по методам визуального контроля и профилактики.

7. Документация:

• Журналы измерений, графики обслуживания, отчёты о ремонтах.
• Анализ истории отказов для улучшения стратегии ТО.

Итог: Комплексный подход к управлению вибрацией (мониторинг + профилактика + балансировка + обучение) минимизирует риски поломок, снижает затраты на ремонт и увеличивает межремонтный интервал, продлевает срок службы вентиляторов, снижает энергопотребление и предотвращает аварийные остановки.

В процессе эксплуатации вентиляционного оборудования, при достижения вибрацией уровня «предупреждение» необходимо исследовать причины повышения вибрации и определить меры по ее снижению. Работа вентилятора в таком состоянии должна быть под постоянным наблюдением и ограничена временем, требуемым для определения мер по устранению причин повышенной вибрации.

Для сигнализации возникновения данного уровня вибрации необходимо чтобы вентиляционные установки были оснащены датчиками вибрации, которые направляют соответствующие сигналы в систему мониторинга. В случае отсутствия датчиков вибрации или анализа их сигналов, для осуществления замера и обработки значений вибрации можно обратиться к нашим специалистам. Возможно выполнение данных работ в рамках «Сервисного контракта» с регулярным отчетом по состоянию вибрации эксплуатируемых вентиляторов.

Если уровень вибрации достигает уровня «останов», меры по устранению причин повышенной вибрации должны быть приняты незамедлительно, в противном случае вентилятор должен быть остановлен. Задержка с приведением уровня вибрации к допустимому уровню может повлечь за собой повреждение подшипников, появление трещин в роторе и в местах сварки корпуса вентилятора и, в конечном итоге, разрушение вентилятора.

При оценке вибрационного состояния вентилятора следует контролировать изменения уровня вибрации со временем. Внезапное изменение уровня вибрации свидетельствует о необходимости немедленного осмотра вентилятора и принятия мер по его техническому обслуживанию. При контроле изменения вибрации не следует принимать во внимание переходные процессы, вызванные, например, заменой смазки или процедурами технического обслуживания.

Ниже приведены основные этапы и методы балансировки:

1. Причины дисбаланса

• Неравномерное распределение массы рабочего колеса (например, из-за дефектов литья или сборки).
• Износ лопаток или других элементов колеса.
• Загрязнение поверхности колеса (налипание пыли, грязи).
• Деформация колеса в процессе эксплуатации.

2. Виды балансировки
Выполняем Балансировку роторов в одной и двух плоскостях коррекции.
Количество плоскостей балансировки определяется с учетом конструктивных
особенностей ротора балансируемой машины.

• Статическая балансировка — применяется для устранения дисбаланса в одной плоскости. Обычно выполняется для узких дискообразных роторов, не имеющих существенных осевых биений, где дисбаланс можно считать сосредоточенным в одной точке.

Типичными примерами роторов этого класса являются:
- узкие шлифовальные круги;
- шкивы ременных передач;
- дисковые маховики;
- зубчатые колеса;
- муфты;
- зажимные патроны токарных станков;
- узкие вентиляторы и т.п.

• Динамическая балансировка — применяется для устранения дисбаланса в двух плоскостях. Используется для широких колес, для длинных (валообразных) двухопорных роторов, где дисбаланс распределен по длине оси.

Типичными примерами роторов этого класса являются:
- роторы электродвигателей и генераторов;
- роторы компрессоров и насосов;
- рабочие колеса турбин и вентиляторов;
- широкие шлифовальные круги;
- шпиндели;
- валы мукомольных машин с бичами и т.п.

3. Методы балансировки