Առանցքային հոսքի շարժիչի ռոտորների երեք հիմնական անսարքություններ. վերանորոգե՞լ, թե՞ փոխարինել: Սահմանների վերանորոգման հստակ ուղեցույց

Առանցքային հոսքի շարժիչները, իրենց հզորության բարձր խտությամբ, կոմպակտ կառուցվածքով և գերազանց ոլորող մոմենտով բնութագրիչներով, ավելի ու ավելի են օգտագործվում նոր էներգիայի մեքենաներում, արդյունաբերական սերվոներում, քամու էներգիայում և այլ ոլորտներում: Այնուամենայնիվ, քանի որ աշխատանքային ժամերը կուտակվում են, և աշխատանքային պայմանները դառնում են ավելի բարդ, ռոտորը, որը շարժիչի հիմնական պտտվող բաղադրիչն է, անխուսափելիորեն կունենա տարբեր անսարքություններ: Դրանց թվում, առանցքային հոսքի շարժիչի ռոտորի մակերևույթի վնասումը, մշտական ​​մագնիսական (մագնիսական պողպատի) ապամագնիսացումը և դինամիկ հավասարակշռության խափանումը խափանման երեք ամենատարածված տեսակներն են: Այս խնդիրների հետ բախվելով՝ տեխնիկական սպասարկման անձնակազմի հիմնական մտահոգությունն է.  Ո՞ր անսարքությունները կարող են վերանորոգվել: Որոնք են պահանջում փոխարինում: Հնարավո՞ր է երաշխավորել կատարումը և հուսալիությունը վերանորոգումից հետո:

1. Ռոտորի մակերևույթի վնաս. փոքր վնասը վերականգնվում է, լուրջ վնասը փոխարինում է պահանջում

1.1 Սխալների պատճառները և դրսևորումները

Առանցքային հոսքի շարժիչի ռոտորի մակերևութային վնասը սովորաբար առաջանում է տրորման (ստատորի և ռոտորի միջև շփում), օտար առարկայի ներխուժման կամ առանցքակալի խափանման պատճառով ռոտորի խորտակման հետևանքով: Վնասվածքի տեսակի բացահայտումն օգնում է գտնել արմատային պատճառը. եթե ռոտորի մակերեսն ունի մեկ քսման նշան, մինչդեռ ստատորի ամբողջ մակերեսը քերծված է, դա հաճախ առաջանում է թեքված լիսեռի կամ ռոտորի անհավասարակշռության պատճառով; եթե ստատորի մակերևույթն ունի միայն մեկ շփման նշան, մինչդեռ ռոտորի մակերեսը քերծված է իր ամբողջ շրջագծով, դա առաջանում է ստատորի և ռոտորի միջև ոչ համակենտրոնությունից, սովորաբար շրջանակի և ծայրամասային վահանի խցանների դեֆորմացիայի կամ առանցքակալների ծանր մաշվածության պատճառով:

1.2 Ե՞րբ կարող է այն վերանորոգվել:

Մակերեւույթի աննշան վնասը  հիմնականում վերականգնելի է: Համաձայն արդյունաբերության ստանդարտների, քերման կամ հղկման մեթոդները թույլատրվում են վերացնելու ստատորի ներքին և ռոտորի արտաքին մակերեսի լույսի վնասը, պայմանով, որ վերանորոգումից հետո շարժիչի մակերեսի ջերմաստիճանը համապատասխանի համապատասխան ստանդարտներին: Հատուկ չափանիշներն են.

• Վնասի խորությունը գտնվում է մշակման ենթակա տիրույթում (սովորաբար 0,5 մմ-ից պակաս) և չի ազդում ռոտորի միջուկի ընդհանուր կառուցվածքային ամբողջականության վրա:

• Մեծ տարածքի կարճ միացում կամ սիլիցիումային պողպատե թիթեղների հալեցում տեղի չի ունեցել: Եթե ​​առանցքային ատամների տեղայնացված այրումը տեղի է ունենում, ապա հալված և միաձուլված մասերը կարող են հեռացվել, իսկ վնասված հատվածները կարող են վերականգնվել էպոքսիդային խեժով:

• Վերանորոգումից հետո օդի բացվածքի միատեսակությունը դեռ կարող է բավարարել նախագծման պահանջները, և մակերեսի ջերմաստիճանի գնահատականը բավարարված է:

Ինչ վերաբերում է վերանորոգման տեխնիկային, ապա թեթև քերծվածքները և ժանգոտած բծերը կարելի է փայլեցնել յուղի մեջ թաթախված նուրբ զմրուխտ կտորով, իսկ կլորության շեղումները հաճախ ստուգվում են միկրոմետրի միջոցով: Մակերեւույթի զուգակցման վնասների համար, ինչպիսիք են լիսեռի ամսագրի մաշվածությունը, կարող են օգտագործվել մակերևույթի ինժեներական տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են լազերային ծածկույթը, խոզանակի էլեկտրալվացումը և ջերմային ցողումը: Վերանորոգման այս գործընթացները գործում են ցածր ջերմաստիճանի դեպքում և չեն առաջացնի լիսեռի դեֆորմացիա կամ փոխի մետաղագրական կառուցվածքը:

1.3 Ե՞րբ պետք է այն փոխարինվի:

•  Վնասի խորությունը չափազանց մեծ է՝ գերազանցելով նախագծային հանդուրժողականության շրջանակը, և շարունակական վերանորոգումը կկործանի հիմնական կառուցվածքը:

•  Տեղի է ունեցել մեծ տարածության կարճ միացումներ կամ սիլիցիումային պողպատե թիթեղների շերտազատում, ինչը հանգեցրել է պտտվող հոսանքի կորուստների և միջուկի գերտաքացման էականորեն:

• Ռոտորի միջուկը ենթարկվել է անվերականգնելի կառուցվածքային դեֆորմացման, և օդի բացվածքի միատեսակությունը դեռևս չի կարող երաշխավորվել նույնիսկ վերանորոգումից հետո:

• Վնասը տարածվել է ռոտորի հիմքի կառուցվածքի թույլ կետերի վրա, և վերանորոգման արժեքը մոտ է կամ գերազանցում է փոխարինման արժեքը:

2. Մագնիսների ապամագնիսացում. թեթևից մինչև միջին աստիճանը վերականգնվում է նորից մագնիսացմամբ, խիստ պահանջում է փոխարինում

2.1 Ապամագնիսացման պատճառները և մեխանիզմները

Մշտական ​​մագնիսական ապամագնիսացման էությունը մագնիսական տիրույթի կառուցվածքի անդառնալի փոփոխությունն է, որը, ելնելով պատճառից, հիմնականում բաժանվում է երեք կատեգորիայի.

• Ջերմային ապամագնիսացում . տեղի է ունենում, երբ մշտական ​​մագնիսի ջերմաստիճանը գերազանցում է իր նյութի աստիճանի հանդուրժողականության սահմանը: Օրինակ, NdFeB-ի համար Կյուրիի ջերմաստիճանը կազմում է մոտ 310°C, որից բարձր տեղի է ունենում ընդհանուր մագնիսական կորուստ: Փորձարարական տվյալները ցույց են տալիս, որ 150°C ջերմաստիճանում 1000 ժամ շարունակական աշխատանքից հետո NdFeB մագնիսները կարող են զգալ հոսքի կորուստ 3%-ից 5%:

• Հակադարձ դաշտի ապամագնիսացում . հակադարձ մագնիսական դաշտերը, որոնք առաջանում են աննորմալ պայմանների պատճառով, ինչպիսիք են գերբեռնվածությունը կամ կարճ միացումները, առաջացնում են տեղական մագնիսական տիրույթի հակադարձում: Մեկ նոր էներգետիկ ավտոմեքենայի շարժիչում, 200% գերբեռնվածության պայմաններում, մագնիսական հոսքի խտությունը նվազել է 7%-ով և կազմել 12%:

• Քիմիական կոռոզիայից ապամագնիսացում . NdFeB նյութերը օքսիդանում են տաք և խոնավ միջավայրերում՝ առաջացնելով մագնիսական հատկությունների աստիճանական քայքայում: Աղի լակի փորձարկումները ցույց են տալիս, որ անպաշտպան մագնիսները կարող են զգալ հոսքի մինչև 15% կորուստ 500 ժամ հետո:

Ինչպե՞ս տեղում որոշել, թե արդյոք մագնիսները ապամագնիսացված են: Ամենաինտուիտիվ մեթոդը. ապամագնիսացումից հետո շարժիչի առանց բեռի արագությունը զգալիորեն մեծանում է, բեռնվածքի հոսանքը բարձրանում է, իսկ արգելակման ոլորող մոմենտը նվազում է: Ավելի ճշգրիտ հայտնաբերումը պահանջում է Tesla մետրի (Gaussmeter) օգտագործումը մակերեսային մագնիսական դաշտի ուժը չափելու համար, կամ հայտնաբերելով հետևի EMF-ը և համեմատելով այն սկզբնական պարամետրերի հետ:

2.2 Ե՞րբ կարող է այն վերանորոգվել:

Ապամագնիսացման վերանորոգելիությունը կախված է  ապամագնիսացման աստիճանից , և խորհուրդ է տրվում գնահատել հետևյալ դասակարգման հիման վրա.

Մեղմ ապամագնիսացումը  սովորաբար առաջանում է կարճատև գերտաքացումից կամ թեթև գերհոսանքից և ունի ուժեղ շրջելիություն: Բուժման պլանը նախ ներառում է ջերմության արտանետման օպտիմալացում, ծանրաբեռնվածության սահմանափակում և էլեկտրամատակարարման կայունացում, այնուհետև օգտագործում է բարձր լարման իմպուլսային մագնիսատոր՝ ռոտորի մշտական ​​մագնիսները ուղղորդված մագնիսացնելու համար: Մագնիսացումից հետո Gaussmeter-ով ստուգեք, որ մագնիսական դաշտը վերադարձել է իր սկզբնական արժեքին: Արդյունաբերական պրակտիկայի համաձայն, պրոֆեսիոնալ մագնիսացման սարքավորումը կարող է վերականգնել սկզբնական կատարողականի ավելի քան 95%-ը:

Չափավոր ապամագնիսացումը  պահանջում է շարժիչի ապամոնտաժում, մշտական ​​մագնիսների մեկ առ մեկ փորձարկում, խիստ ապամագնիսացված ագրեգատների ընտրություն, նույն կարգի և չափի նոր մագնիսների միացում կամ ներկառուցում հենց սկզբնական բևեռականության համաձայն, իսկ լրիվ մագնիսացումից հետո՝ առանց բեռի հոսանքի, ոլորող մոմենտների և արդյունավետության թեստերի անցկացում:

2.3 Ե՞րբ պետք է այն փոխարինվի:

Հետևյալ իրավիճակները պահանջում են վճռական փոխարինում, այլ ոչ թե հետագա վերանորոգման փորձեր.

• Մշտական ​​մագնիսների մնացորդը նախագծային արժեքի 80%-ից ցածր է և մագնիսացումից հետո չի կարող վերականգնվել գնահատված կատարողականի:

• Մագնիսները ցույց են տալիս կառուցվածքային վնասներ (ճաքեր, կոտրվածքներ, ուժեղ կոռոզիա) այնպիսին, որ մեխանիկական ամրությունը և ծառայության ժամկետը չեն կարող երաշխավորվել նույնիսկ մագնիսացումից հետո:

• Տեղի է ունեցել անդառնալի ապամագնիսացում, ինչը նշանակում է, որ մշտական ​​մագնիսական նյութն ինքնին հնացել է կամ ենթարկվել քիմիական կոռոզիայի այն աստիճանի, որ մնացորդը չի կարող վերականգնվել մագնիսացման միջոցով:

•  Ապամագնիսացումը հանգեցրել է շարժիչի արդյունավետության այնպիսի լուրջ անկման և ջերմաստիճանի աննորմալ բարձրացման, որ վերանորոգման ծախսերը գերազանցում են ամբողջ շարժիչի փոխարինման արժեքը:

3. Դինամիկ հավասարակշռության ձախողում. մեծամասնությունը վերանորոգելի է, շատ քչերը փոխարինում են պահանջում

3.1 Անհաջողության պատճառները և ախտորոշումը

Ռոտորային անհավասարակշռությունը պտտվող մեքենաների անսարքության ամենատարածված աղբյուրն է. վիճակագրությունը ցույց է տալիս, որ պտտվող մեքենաներում թրթռման անսարքությունների 70%-ը բխում է ռոտորային համակարգի անհավասարակշռությունից: Հիմնական պատճառը ռոտորի զանգվածի կենտրոնի անհամապատասխանությունն է իր երկրաչափական առանցքի հետ՝ ստեղծելով զանգվածային էքսցենտրիկություն, որը պտտման ընթացքում առաջացնում է կենտրոնախույս իներցիալ ուժ՝ դրսևորվելով որպես ճառագայթային թրթռման ավելացում և առանցքակալների արագացված մաշվածություն:

Այնուամենայնիվ, նախքան դինամիկ հավասարակշռության ուղղումը կատարելը, նախ պետք է անել մի կարևոր բան՝ վերլուծել աննորմալ թրթռման հիմնական պատճառը , քանի որ դա կարող է դինամիկ հավասարակշռության խնդիր չլինել: Եթե ​​սարքավորումն ունի խիստ թուլություն, ռեզոնանս, ճեղքված լիսեռներ, կրողների վնաս, սխալ դասավորություն կամ հիմքի նստվածք, դինամիկ հավասարակշռության ուղղումը չի հասնի ակնկալվող արդյունքներին:

Անհավասարակշռության բնորոշ թրթռման նշանն այն է, որ թրթռման ժամանակաշրջանը համաժամանակյա է գործառնական արագության հետ (գերակշռում է 1× պտտման հաճախականությունը), ճառագայթային թրթռման ամպլիտուդան ամենաբարձրն է, իսկ ամպլիտուդը և փուլը ցուցադրում են կայունություն և կրկնելիություն:

3.2 Ե՞րբ կարող է այն վերանորոգվել:

Դինամիկ հավասարակշռության խափանման խնդիրների ճնշող մեծամասնությունը կարող է վերականգնվել տեղում կամ գործարանային ուղղման միջոցով , եթե ռոտորն ինքնին կառուցվածքային վնաս չի կրել:

Տեղում դինամիկ հավասարակշռումը  հասուն տեխնոլոգիա է, որն այսօր լայնորեն կիրառվում է արդյունաբերության մեջ: Այս մեթոդը կատարում է թրթռումների չափում և հավասարակշռության ուղղում ռոտորի իրական աշխատանքային արագության և տեղադրման պայմաններում՝ առանց ռոտորն ապամոնտաժելու և այն գործարան ուղարկելու անհրաժեշտության: Այն կարող է խնայել մոտ 3-5 օր ժամանակ և տրանսպորտային ծախսեր՝ միաժամանակ խուսափելով ապամոնտաժման և վերահավաքման ժամանակ երկրորդական վնասների վտանգից: Ուղղման մեթոդները հիմնականում ներառում են քաշի ավելացում (հավասարակշռության կշիռներ, պտուտակներ, ամրացում, եռակցում) և քաշի հեռացում (հորատում, հղկում, ֆրեզեր), հատուկ ընտրություն՝ կախված ռոտորի կառուցվածքից և գործընթացի պահանջներից:

Ուղղման ճշգրտությունը հետևում է ISO 1940-1 / GB/T 9239.1 ստանդարտներին, և մնացորդային անհավասարակշռությունը կարող է վերահսկվել ծայրահեղ ցածր մակարդակներում: Ճշգրիտ արտադրության սցենարներում դինամիկ հավասարակշռության ճշգրտությունը կարող է հասնել G1 աստիճանի (ճշգրտության ամենաբարձր աստիճանը ISO 1940-1-ում)՝ արդյունավետորեն վերացնելով թրթռման վտանգները:

Axial Flux Motor Rotor-ի ռոտորային սկավառակի շրջանակը հիմնականում պատրաստված է ոչ մագնիսական կոմպոզիտային նյութերից և ունի համեմատաբար թեթև զանգված: Այնուամենայնիվ, երբ հավասարակշռության վիճակը փոխվում է շահագործման ընթացքում հետևյալ պատճառներով, ուղղումը դառնում է ավելի կարևոր.

• Շահագործման ընթացքում պտտվող բաղադրիչների կոռոզիա, մաշվածություն կամ թեփուկացում:

•  Օտար առարկաների կպչում, որն առաջացնում է զանգվածային էքսցենտրիկություն:

• Ջերմային կամ մեխանիկական դեֆորմացիայի հետևանքով առաջացած դանդաղորեն փոփոխվող անհավասարակշռություն:

Վերոնշյալ դեպքերի ճնշող մեծամասնության դեպքում նորմալ գործառույթը կարող է վերականգնվել պրոֆեսիոնալ դինամիկ հավասարակշռության շտկման միջոցով:

3.3 Ե՞րբ պետք է այն փոխարինվի:

Հետևյալ իրավիճակներում դինամիկ հավասարակշռության ուղղումն անարդյունավետ է, և ռոտորը պետք է փոխարինվի.

• Ռոտորի լիսեռը ցույց է տալիս ճաքեր կամ կոտրվածքներ: Հարկ է նշել, որ եթե ճաքի չափը չի գերազանցում լիսեռի մատյանի շրջագծի 10%-ը, ապա վերանորոգման եռակցումը, որին հաջորդում է հարթակի մեքենաշինությունը, կարող է թույլ տալ շարունակական օգտագործումը. սակայն, եթե այն գերազանցում է այս միջակայքը, լիսեռը պետք է փոխարինվի: Եթե ​​ճեղքը տարածվել է լիսեռի միջուկին, ապա ամբողջ ռոտորը պետք է փոխարինվի:

• Ռոտորի միջուկը ենթարկվել է անդառնալի կառուցվածքային դեֆորմացիայի կամ վնասի, և հավասարակշռության ճշգրտությունը դեռևս չի կարող երաշխավորվել ուղղումից հետո:

• Պտտվող բաղադրիչներն անջատվել են (օրինակ՝ հավասարակշռության կշիռների անկում, սայրի կոտրվածք) և վնասն անուղղելի է:

•  Թրթռումը դեռևս գերազանցում է սահմանները դինամիկ հավասարակշռության բազմաթիվ ուղղումներից հետո, ինչը ցույց է տալիս ռոտորի բազայի կառուցվածքի հետ կապված լուրջ խնդիրներ:

Հարկ է նշել, որ իրենց մոդուլային կառուցվածքային դիզայնի շնորհիվ Axial Flux Motors-ն ունի որոշակի առավելություն սպասարկման ժամանակ՝ միայն անսարք մոդուլը պետք է փոխարինվի՝ նվազեցնելով հիմնանորոգման դժվարությունը և պահպանման ծախսերը:

4. Ամփոփում. Աղյուսակ՝ վերանորոգման ընդդեմ փոխարինման հասկանալու համար

5. Սպասարկման առաջարկություններ և կանխարգելիչ միջոցառումներ

1. Կանոնավոր ստուգումը նախապայմանն է . սահմանել սովորական ստուգման մեխանիզմ: Օգտագործեք Gaussmeter՝ մագնիսական դաշտի թուլացման պարբերական ստուգումների համար, և թրթռման անալիզատոր՝ կանոնավոր դինամիկ հավասարակշռության փորձարկման համար՝ վերացնելու անսարքությունները դրանց վաղ փուլերում:

2. Ախտորոշում նախքան գործելը . վերանորոգման ցանկացած գործողությունից առաջ նախ պետք է հստակորեն պարզել անսարքության պատճառը: Հատկապես դինամիկ հավասարակշռության խնդիրների դեպքում, նախ պետք է բացառվեն ոչ հավասարակշռված գործոնները, ինչպիսիք են կրող կրող վնասը, սխալ դասավորությունը և թուլությունը. հակառակ դեպքում հաշվեկշռի շտկումն ապարդյուն կլինի:

3. Կրկին մագնիսացումը պահանջում է պրոֆեսիոնալ շահագործում . Մագնիսացման գործողությունները ներառում են բարձր լարման իմպուլսային սարքավորումներ և պետք է իրականացվեն որակյալ անձնակազմի կողմից մեկուսացված և պաշտպանված միջավայրում: Մագնիսացումից հետո ստուգեք կատարողականությունը Gaussmeter-ով և նորից տեղադրումից հետո գործարկեք առանց բեռի և բեռի:

4. Նյութերի արդիականացում՝ կրկնությունը կանխելու համար . բարձր ջերմաստիճանի կամ բարձր թրթռումների աշխատանքային պայմանների դեպքում առաջնահերթություն տվեք ընտրել բարձրակարգ մշտական ​​մագնիսներ (օրինակ՝ H, SH սերիա) և կիրառել մակերեսային պաշտպանիչ միջոցներ, ինչպիսիք են PVD ալյումինե ծածկույթը կամ էպոքսիդային կոմպոզիտային ծածկույթները մագնիսների վրա՝ ծառայության ժամկետը երկարացնելու համար:

5. Սպասարկման տնտեսական գնահատում . պետք է կատարվի ծախսերի համեմատություն ռոտորի մոնտաժի փոխարինման և շարժիչի ամբողջական փոխարինման միջև, երբ ստատորի ոլորունները դեռ լավ վիճակում են, փոխարինումը նույն մոդելի իսկական ռոտորով բավարար է, ծախսերն ու շրջադարձային ժամանակը ավելի լավ են, քան շարժիչի ամբողջական փոխարինումը, և կատարողականությունը վերականգնվում է նորի նման: Այնուամենայնիվ, երբ վերանորոգման ծախսերը մոտենում կամ գերազանցում են նոր շարժիչի արժեքի 60%-70%-ը, խորհուրդ է տրվում առաջնահերթություն տալ շարժիչի ամբողջական փոխարինմանը: