Поводковый эффект муфты вертикального насоса

В данной статье хочу осветить относительно редкий дефект, который принято называть поводковым эффектом муфты. Проблема заключается в неравномерной загрузке пальцев в отверстиях, что приводит к неравномерной нагрузке на пальцы во время работы агрегата. В результате появляется радиальная сила, передающаяся на подшипниковые опоры, вибрацию которых мы измеряем. Дефект проявляется тем сильнее, чем больше пальцев идущих подряд неправильно загружены (другими словами, чем больше пальцев не учавствуют в работе муфты). Перейдем к реальному примеру из практики.

У нас много вертикальных насосов мощностью более 200 кВт. И вот однажды, после семи месяцев простоя, был запущен один из них. Вибрация на подшипнике №1 электродвигателя превышала 5 мм/с при допуске 4,5 мм/с. Ранее вибрация была всегда стабильной 2,7-3,0 мм/с. По спектрам увеличилась только амплитуда оборотной частоты. При прокрутке на холостом ходу вибрация не отличалась от той что была на холостом ходу ранее. Проблема в насосе? На ум приходило только то, что возможна проблема на рабочем колесе. Разрушение лопасти? Что-то приплыло и зацепилось? Ремонтники предложили развернуть роторы электродвигателя и насоса относительно друг друга на 180°, что было сделано и снизило вибрацию до 3 мм/с.

Спустя пару месяцев аналогичное изменение в вибрации произошло на другом насосе. Увеличение амплитуды на оборотной частоте, проверка электродвигателя на холостом ходу, разворот роторов на 180° и проблема решена. В моей голове уже роились мысли о поводковом эффекте муфты, но его надо как-то доказать. Поэтому договорился с владельцем оборудования, что при следующем повторении такого случая займемся муфтой.

И вот, спустя месяц, такой случай представился. При виброконтроле после пуска аналогичного насосного агрегата превышение параметров вибрации.

Данные измерения виброскорости в диапазоне 10-1000 Гц:

Спектр:

Все повторяется как на прошлых двух насосах. От прокрутки на холостом ходу отказываюсь и приступаю к осмотру муфты и измерению зазоров по пальцам (щупами 0,02-0,5 мм).

Данные измерений:

При осмотре муфты выявлено отсутствие люфта полумуфт друг относительно друга, муфта практически заклинена. Как видно из таблицы, проблемными у нас являются пальцы 6, 8, 9, 10.

Вынимаем проблемные пальцы и осматриваем их. Визуально проблем не видно. Вставляем обратно, закручиваем, измеряем зазор. Зазор плохой? Проворачиваем в отверстии, закручиваем, снова измеряем зазор. И так до тех пор, пока не получим оптимальный результат. Места мало (неудобно), время поджимает (насос нужен срочно), поэтому торопились и получили такой результат:

Появился необходимый люфт полумуфт. На все операции ушло около 40 минут. Включаем насос и измеряем вибрацию:

Вибрация снизилась более чем в 2 раза, результаты приемлемы. С владельцем оборудования договорились при повторении проблемы выполнить осмотр пальцев на предмет изгиба (измерить геометрические отклонения), осмотр конусных посадочных мест ведущей муфты.