Тэнхлэгийн урсгалын моторын роторын гурван гол алдаа: Засварлах эсвэл солих уу? Хил хязгаарыг засах тодорхой гарын авлага

Өндөр эрчим хүчний нягтрал, авсаархан бүтэц, маш сайн эргүүлэх моментийн шинж чанар бүхий тэнхлэгийн урсгалын моторыг шинэ эрчим хүчний машин, үйлдвэрлэлийн серво, салхины эрчим хүч болон бусад салбарт улам бүр ашиглаж байна. Гэсэн хэдий ч ажлын цаг хуримтлагдаж, ажлын нөхцөл улам төвөгтэй болж байгаа тул моторын эргэдэг гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох ротор нь янз бүрийн гэмтэлтэй тулгарах нь гарцаагүй. Тэдгээрийн дотроос тэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүрийн роторын гадаргуугийн гэмтэл, байнгын соронз (соронзон ган) соронзгүйдэл, динамик тэнцвэрийн эвдрэл зэрэг хамгийн түгээмэл гурван төрлийн эвдрэл юм. Эдгээр асуудалтай тулгараад байгаа засвар үйлчилгээний ажилтнуудын санаа зовоосон гол асуудал бол:  Аль алдааг засах вэ? Аль нь солих шаардлагатай вэ? Засварын дараа гүйцэтгэл, найдвартай байдлыг баталгаажуулж чадах уу?

1. Роторын гадаргуугийн гэмтэл: Бага зэргийн гэмтэлийг засах боломжтой, ноцтой гэмтэл нь солих шаардлагатай.

1.1 Гэмтлийн шалтгаан ба илрэл

Тэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүрийн роторын гадаргуугийн гэмтэл нь ихэвчлэн үрэлт (статор ба роторын хоорондох үрэлт), гадны биет нэвтрэлт эсвэл холхивчийн эвдрэлийн улмаас ротор живэх зэргээс үүсдэг. Гэмтлийн төрлийг тодорхойлох нь үндсэн шалтгааныг олоход тусалдаг: хэрэв роторын гадаргуу бүхэлдээ зураастай байхад роторын гадаргуу дээр нэг үрэлттэй байвал энэ нь гол төлөв нугалж, роторын тэнцвэргүй байдлаас үүсдэг; Хэрэв роторын гадаргууг бүхэлд нь тойруулан зураастай байхад статорын гадаргууд зөвхөн нэг л үрэлтийн тэмдэг байгаа бол энэ нь статор ба роторын хоорондох төвлөрсөн бус байдлаас үүсдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн хүрээ ба төгсгөлийн хамгаалалтын хаалтны хэв гажилт, эсвэл холхивчийн хүчтэй элэгдлээс үүдэлтэй байдаг.

1.2 Хэзээ засч болох вэ?

Гадаргуугийн бага зэргийн гэмтэл  нь ерөнхийдөө засах боломжтой. Салбарын стандартын дагуу засварын дараа моторын гадаргуугийн температур нь холбогдох стандартад нийцсэн тохиолдолд статорын дотоод гадаргуу ба роторын гаднах гадаргуу дээрх гэрлийн эвдрэлийг арилгахын тулд хусах, нунтаглах аргыг зөвшөөрдөг. Тодорхой шалгуурууд нь:

• Гэмтлийн гүн нь боловсруулах боломжтой хязгаарт (ихэвчлэн 0.5 мм-ээс бага) багтдаг бөгөөд роторын үндсэн бүтцийн бүрэн бүтэн байдалд нөлөөлдөггүй.

• Том талбайн богино холболт, цахиурын ган хуудас хайлах тохиолдол гараагүй. Хэрэв гол шүд нь орон нутгийн түлэгдэлт үүсвэл хайлсан, хайлсан хэсгүүдийг арилгаж, эвдэрсэн хэсгийг эпокси давирхайгаар засах боломжтой.

• Засвар хийсний дараа агаарын цоорхой жигд байдал нь дизайны шаардлагад нийцсэн хэвээр байгаа бөгөөд гадаргуугийн температурын үзүүлэлт хангагдсан хэвээр байна.

Засварын аргын хувьд хөнгөн зураас, зэвний толбыг тосонд дүрсэн нарийн зүлгүүрээр өнгөлж, дугуйрсан хазайлтыг микрометрээр байнга шалгадаг. Босоо амны элэгдэл зэрэг гадаргуугийн эвдрэлийг холбохын тулд лазер бүрэх, сойзоор бүрэх, дулаанаар цацах зэрэг гадаргуугийн инженерчлэлийн технологийг ашиглаж болно. Эдгээр засварын процессууд нь бага температурт ажилладаг бөгөөд босоо амны хэв гажилт, металлографийн бүтцийг өөрчлөхгүй.

1.3 Үүнийг хэзээ солих шаардлагатай вэ?

•  Гэмтлийн гүн нь хэт том, дизайны хүлцэх хязгаараас хэтэрсэн тул засварыг үргэлжлүүлэх нь үндсэн бүтцийг устгах болно.

•  Том талбайн богино холболт эсвэл цахиурын ган хуудасны салангид хэсгүүд үүссэн бөгөөд энэ нь эргэлтийн гүйдлийн алдагдлыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, цөмийн хэт халалтыг бий болгосон.

• Роторын гол хэсэг нь нөхөж баршгүй бүтцийн хэв гажилтанд өртсөн бөгөөд засварын дараа ч агаарын цоорхойн жигд байдлыг хангах боломжгүй хэвээр байна.

• Гэмтэл нь роторын суурийн бүтцийн сул цэгүүдэд хүрч, засварын зардал нь солих зардалтай ойролцоо буюу давсан байна.

2. Соронзон соронзгүйжүүлэх: Бага зэргийн болон дунд зэрэг нь дахин соронзлох замаар засч болно, ноцтой тохиолдолд солих шаардлагатай.

2.1 Соронзгүйжүүлэх шалтгаан ба механизм

Байнгын соронзыг соронзгүйжүүлэх мөн чанар нь соронзон домэйны бүтцэд эргэлт буцалтгүй өөрчлөлт ордог бөгөөд энэ нь шалтгаанаас хамааран үндсэн гурван ангилалд багтдаг.

• Дулааны соронзгүйдэл : Байнгын соронзны температур нь материалын зэрэглэлийн хүлцлийн хязгаараас хэтэрсэн үед үүсдэг. Жишээлбэл, NdFeB-ийн хувьд Кюри температур нь ойролцоогоор 310 ° C байх ба түүнээс дээш нийт соронзон алдагдал үүсдэг. Туршилтын өгөгдөл нь 150 ° C-д 1000 цаг тасралтгүй ажилласны дараа NdFeB соронз нь 3% -иас 5% -ийн урсгалын алдагдалтай болохыг харуулж байна.

• Урвуу талбарыг соронзгүйжүүлэх : Хэт ачаалал эсвэл богино холболт зэрэг хэвийн бус нөхцлөөс үүссэн урвуу соронзон орон нь орон нутгийн соронзон орон зайг эргүүлэхэд хүргэдэг. Нэг шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн моторт 200% хэт ачааллын нөхцөлд соронзон урсгалын нягт 7% -иас 12% -иар буурсан байна.

• Химийн зэврэлтээс соронзгүйжүүлэх : NdFeB материалууд нь халуун, чийглэг орчинд исэлдэж, соронзон шинж чанар нь аажмаар мууддаг. Давс шүрших туршилтууд нь хамгаалалтгүй соронз нь 500 цагийн дараа 15% хүртэл урсгал алддаг болохыг харуулж байна.

Соронз нь соронзгүй болсон эсэхийг газар дээр нь хэрхэн тодорхойлох вэ? Хамгийн ойлгомжтой арга: соронзгүйжүүлсний дараа хөдөлгүүрийн ачаалалгүй хурд мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, ачааллын гүйдэл нэмэгдэж, тоормосны момент буурдаг. Илүү нарийвчлалтай илрүүлэхийн тулд гадаргуугийн соронзон орны хүчийг хэмжихийн тулд Tesla хэмжигч (Гауссметр) ашиглах эсвэл арын EMF-ийг илрүүлж, анхны параметрүүдтэй харьцуулах шаардлагатай.

2.2 Хэзээ засч болох вэ?

Соронзгүйжүүлэлтийн засвар хийх чадвар нь  соронзгүйжүүлэлтийн зэргээс шалтгаалдаг бөгөөд дараахь ангилалд үндэслэн үнэлэхийг зөвлөж байна.

Бага зэргийн соронзгүйдэл  нь ихэвчлэн богино хугацааны хэт халалт эсвэл бага зэрэг хэт гүйдлийн улмаас үүсдэг бөгөөд хүчтэй эргэх чадвартай байдаг. Эмчилгээний төлөвлөгөөнд эхлээд дулааны тархалтыг оновчтой болгох, хэт ачааллыг хязгаарлах, тэжээлийн хангамжийг тогтворжуулах, дараа нь өндөр хүчдэлийн импульсийн соронзлогч ашиглан роторын байнгын соронзыг чиглэлтэй соронзлох зэрэг орно. Соронзонжуулалтын дараа соронзон орон анхны утгадаа сэргэсэн эсэхийг Гауссметрээр шалгана. Салбарын практикийн дагуу мэргэжлийн соронзлох төхөөрөмж нь анхны гүйцэтгэлийн 95 гаруй хувийг сэргээж чаддаг.

Дунд зэргийн соронзгүйжүүлэхийн  тулд моторыг задлах, байнгын соронзыг нэг нэгээр нь турших, хүчтэй соронзгүйжүүлсэн хэсгүүдийг сонгох, ижил хэмжээтэй, ижил хэмжээтэй шинэ соронзыг анхны туйлшралын дагуу яг таг холбох буюу оруулах, бүрэн соронзлолтын дараа ачаалалгүй гүйдэл, эргүүлэх хүч, үр ашгийн туршилт хийх шаардлагатай.

2.3 Үүнийг хэзээ солих шаардлагатай вэ?

Дараах нөхцөл байдал нь нэмэлт засвар хийх оролдлого хийхээс илүүтэйгээр шийдэмгий солихыг шаарддаг.

• Байнгын соронзны үлдэгдэл нь дизайны үнэ цэнийн 80% -иас бага бөгөөд соронзлолтын дараа нэрлэсэн гүйцэтгэлийг сэргээх боломжгүй юм.

• Соронзон нь бүтцийн эвдрэлийг (хагарал, хугарал, хүчтэй зэврэлт) харуулдаг тул соронзлолтын дараа ч механик хүч чадал, ашиглалтын хугацааг баталгаажуулах боломжгүй юм.

• Буцааж болшгүй соронзгүйдэл үүссэн бөгөөд энэ нь байнгын соронзон материал нь өөрөө хөгширч, химийн зэврэлтэнд өртөж, соронзлолоор үлдэгдэлийг сэргээх боломжгүй гэсэн үг юм.

•  Соронзгүйжүүлэлт нь хөдөлгүүрийн бүтээмжийг маш ихээр бууруулж, температурын хэвийн бус өсөлтөд хүргэсэн тул засварын зардал нь моторыг бүхэлд нь солих зардлаас давсан.

3. Динамик тэнцвэрийн доголдол: Ихэнх хэсгийг засах боломжтой, маш цөөхөн нь солих шаардлагатай.

3.1 Алдаа дутагдлын шалтгаан ба оношлогоо

Роторын тэнцвэргүй байдал нь эргэдэг машинуудын хамгийн түгээмэл гэмтлийн эх үүсвэр бөгөөд эргэдэг машинуудын чичиргээний 70% нь роторын системийн тэнцвэргүй байдлаас үүдэлтэй болохыг статистик харуулж байна. Үүний үндсэн шалтгаан нь роторын массын төвийг геометрийн тэнхлэгтэй нь буруу тохируулж, эргэлтийн үед төвөөс зугтах инерцийн хүчийг үүсгэж, радиаль чичиргээ ихэсч, холхивчийн элэгдэл хурдассан хэлбэрээр илэрдэг массын хазайлт үүсгэдэг.

Гэсэн хэдий ч динамик тэнцвэрийг засахын өмнө нэг чухал зүйлийг хийх хэрэгтэй - хэвийн бус чичиргээний үндсэн шалтгааныг шинжлэх хэрэгтэй , учир нь энэ нь динамик тэнцвэрийн асуудал биш байж магадгүй юм. Хэрэв тоног төхөөрөмж хүчтэй суларсан, резонанс, босоо амны хагарал, холхивчийн эвдрэл, буруу тохируулга, суурийн суулттай бол динамик тэнцвэрийг засах нь хүлээгдэж буй үр дүнд хүрэхгүй.

Тэнцвэргүй байдлын ердийн чичиргээний шинж тэмдэг нь чичиргээний хугацаа нь үйл ажиллагааны хурдтай синхрон (1 × эргэлтийн давтамж давамгайлдаг), радиаль чичиргээний далайц хамгийн өндөр, далайц ба үе шат нь тогтвортой байдал, давтагдах чадварыг харуулдаг.

3.2 Хэзээ засч болох вэ?

Динамик балансын эвдрэлийн дийлэнх хэсгийг роторын бүтцийн эвдрэлээс бусад тохиолдолд газар дээр нь эсвэл үйлдвэрт суурилсан засварын тусламжтайгаар арилгах боломжтой.

Газар дээр нь динамик тэнцвэржүүлэх  нь өнөөдөр үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг боловсронгуй технологи юм. Энэ арга нь роторыг задалж, үйлдвэрт буцааж илгээх шаардлагагүйгээр роторын бодит ажлын хурд, суурилуулах нөхцөлд чичиргээ хэмжилт, тэнцвэрийг засах ажлыг гүйцэтгэдэг. Энэ нь задлах, угсрах явцад хоёрдогч гэмтлээс зайлсхийхийн зэрэгцээ 3-5 хоногийн цаг хугацаа, тээврийн зардлыг хэмнэх боломжтой. Залруулгын аргууд нь роторын бүтэц, үйл явцын шаардлагаас хамааран тодорхой сонголттойгоор жин нэмэх (тэнцвэрийн жин, эрэг, бэхлэх, гагнах) болон жинг арилгах (өрөмдлөг, нунтаглах, тээрэмдэх) зэрэг орно.

Залруулгын нарийвчлал нь ISO 1940-1 / GB/T 9239.1 стандартыг дагаж мөрддөг бөгөөд үлдэгдэл тэнцвэргүй байдлыг маш бага түвшинд хянах боломжтой. Нарийвчлалтай үйлдвэрлэлийн хувилбарт динамик тэнцвэрийн нарийвчлал нь G1 зэрэгт (ISO 1940-1-ийн хамгийн өндөр нарийвчлалын зэрэг) хүрч, чичиргээний аюулыг үр дүнтэй арилгадаг.

Тэнхлэгийн урсгалын моторын роторын дискний хүрээ нь ихэвчлэн соронзон бус нийлмэл материалаар хийгдсэн бөгөөд харьцангуй хөнгөн жинтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч дараах шалтгааны улмаас үйл ажиллагааны явцад балансын төлөв өөрчлөгдвөл залруулга бүр ч чухал болно.

• Ашиглалтын явцад эргэлдэх эд ангиудын зэврэлт, элэгдэл, масштабын хэмжээ.

•  Гадны объектын наалдац нь массын хазгай байдлыг үүсгэдэг.

• Дулааны болон механик хэв гажилтын улмаас аажмаар өөрчлөгддөг тэнцвэргүй байдал.

Дээрх тохиолдлын дийлэнх тохиолдолд мэргэжлийн динамик тэнцвэрийг засах замаар хэвийн үйл ажиллагааг сэргээж болно.

3.3 Үүнийг хэзээ солих шаардлагатай вэ?

Дараах тохиолдолд динамик тэнцвэрийг засах нь үр дүнгүй бөгөөд роторыг солих шаардлагатай.

• Роторын тэнхлэг нь хагарал эсвэл ан цавыг харуулдаг. Хэрэв ан цавын хэмжээ нь босоо амны тойргийн 10% -иас хэтрэхгүй бол засварын гагнуурын дараа гагнуурын ажил нь үргэлжлүүлэн ашиглах боломжийг олгоно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй; гэхдээ энэ хэмжээнээс хэтэрсэн тохиолдолд босоо амыг солих шаардлагатай. Хэрэв ан цав нь босоо амны гол руу тархсан бол роторыг бүхэлд нь солих шаардлагатай.

• Роторын цөм нь бүтцийн эргэлт буцалтгүй хэв гажилт эсвэл эвдрэлд орсон бөгөөд засвар хийсний дараа тэнцвэрийн нарийвчлалыг баталгаажуулах боломжгүй хэвээр байна.

• Эргэдэг эд анги нь салсан (жишээ нь: жин унах, ир хугарах) бөгөөд эвдрэл нь нөхөж баршгүй юм.

•  Динамик тэнцвэрийг олон удаа зассаны дараа чичиргээ хязгаараас давсан хэвээр байгаа нь роторын суурийн бүтцэд ноцтой асуудал байгааг харуулж байна.

Модульчлагдсан бүтцийн дизайны ачаар тэнхлэгийн урсгалын мотор нь засвар үйлчилгээний явцад тодорхой давуу талтай байдаг - зөвхөн гэмтэлтэй модулийг солих шаардлагатай бөгөөд энэ нь их засварын хүндрэл, засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулдаг.

4. Дүгнэлт: Засвар болон солихыг ойлгох хүснэгт

5. Засвар үйлчилгээний зөвлөмж, урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ

1. Тогтмол хяналт шалгалт нь урьдчилсан нөхцөл юм : Ээлжит хяналт шалгалтын механизмыг бий болгох. Соронзон орны унтралтыг үе үе шалгахдаа Гауссметр, мөн динамик тэнцвэрт байдлыг тогтмол шалгахын тулд чичиргээний анализатор ашиглан алдаа дутагдлыг эхний үе шатанд арилгана.

2. Үйлдэл хийхээсээ өмнө оношлоорой : Ямар нэгэн засвар хийхээс өмнө эхлээд гэмтлийн шалтгааныг тодорхой тодорхойлох шаардлагатай. Ялангуяа динамик тэнцвэрийн асуудлуудын хувьд холхивчийн эвдрэл, буруу тохируулга, сулрал зэрэг тэнцвэргүй хүчин зүйлийг эхлээд хасах шаардлагатай; эс бөгөөс тэнцвэрийг засах нь үр дүнгүй болно.

3. Дахин соронзлоход мэргэжлийн үйл ажиллагаа шаардлагатай : Соронзонжуулалтын ажиллагаа нь өндөр хүчдэлийн импульсийн төхөөрөмжтэй холбоотой бөгөөд тусгаарлагдсан, хамгаалагдсан орчинд мэргэшсэн боловсон хүчин хийх ёстой. Соронзонжуулалтын дараа гүйцэтгэлийг Гауссметрээр шалгаж, дахин суулгасны дараа ачаалалгүй, ачаалалгүйгээр ашиглалтад оруулна.

4. Дахилтаас урьдчилан сэргийлэх материалын шинэчлэл : Өндөр температур эсвэл чичиргээ ихтэй ажиллах нөхцөлд өндөр зэрэглэлийн байнгын соронзыг (жишээ нь, H, SH цуврал) сонгохыг урьтал болгож, үйлчилгээний хугацааг уртасгахын тулд соронз дээр PVD хөнгөн цагаан бүрэх эсвэл эпокси нийлмэл бүрээс зэрэг гадаргуугийн хамгаалалтын эмчилгээг хийнэ.

5. Засвар үйлчилгээний эдийн засгийн үнэлгээ : Роторын угсралтыг солих болон моторыг бүрэн солих хоёрын зардлын харьцуулалтыг хийх шаардлагатай - статорын ороомог сайн нөхцөлд байгаа үед ижил загварын жинхэнэ ротороор солих нь хангалттай бөгөөд хөдөлгүүрийг бүрэн солихоос илүү зардал, эргэлтийн хугацаа, гүйцэтгэл нь шинэ мэт сэргээгддэг. Гэсэн хэдий ч засварын зардал шинэ моторын зардлын 60-70%-д ойртож эсвэл давсан тохиолдолд моторыг бүрэн солихыг эрэмбэлэхийг зөвлөж байна.