В ДИАГНОСТИКЕ - www.vdiagnostike.ru

Есть ли у кого вибродиагностический опыт эксплуатации консольных "тяжелых" вентиляторов типа ВМ или ВГДН с использованием упругих пластинчатых (дисковых) муфт, например, Flender?
Интересует высокая осевая вибрация ходовой части и неэффективность балансировки на месте эксплуатации.

Пластинчатые муфты вещь хорошая, но требуют более высокой, чем у МУВП и зубчатых, культуры монтажа и центровки механизмов.
Пластины являются по сути плоскими пружинами и все огрехи монтажа и центровки приводят к их упругой деформации и соответственно к нагрузке на подшипники (МУВП из-за зазоров в пальцевом соединении и отсутствия осевой фиксации до определённого предела легче пережёвывает расцентровку и малочувствительна к осевому смещению)
Не выдерживание требуемого осевого расстояния между торцами соединяемых валов приводит к упругой деформации пластин в ту или иную сторону и созданию осевого усилия на подшипники, что вызывает повышение осевой вибрации.
У консольных вентиляторов, подшипник со стороны муфты слабо нагружен вверх и даже при незначительной расцентровке в вертикальной плоскости (двигатель ниже механизма) приводит, за счёт упругости пластин муфты, к обкатыванию подшипника, в пределах зазора, ротором. Что сильно усложняет жизнь балансировщику.

Большое спасибо, Вячеслав. Вы подтвердили мои выводы.
При пробных пусках ВМ-20А (без нагрузки по продукту) расцентровка по спектрам не диагностировалась, только по общему уровню (осевая вибрация 20 мм/с). Со стороны колеса наблюдался сильный бой вала по всем направлениям на частоте вращения, т.е. очень похожий на дисбаланс (но также пробладала вибрация в осевом направлении, радиальные - порядка 12-14 мм/с). Были сняты амплитуды/фазы по результатам нескольких пусков. Фазы "не плавали" и отличались на 180 град. в узлах у колеса и у муфты (что характерно для консольного вентилятора, и для обкатывания наружного кольца подшипника у муфты). Попытка балансировать (времени было предоставлено меньше часа) на месте эксплуатации - повесить груз в противофазе на колесо, привела только к увеличению радиальной вибрации. И немудрено, вентилятор новый и "статика" колеса выполнена заводом-изготовителем качественно (проверено вручную и визуально). Из-за непрерывности производства все же вынуждены были пустить вентилятор в работу, т.к. другой старый (с такой же "продвинутой" муфтой и так же отцентрован) стал "вибрировать" уже 38 мм/с и "вылезли" развитые дефекты подшипников. В общем, пустили новый вентилятор в технологическую цепочку и под нагрузкой диагностировал дефекты муфты уже по спектру виброскорости (амплитуды 3-6 гармоники Fвр больше первой). Т.е. спектр "поменялся" с дисбаланса на дефекты муфты. Выдал заключение об угловой расцентровке. Через два дня р/у подшипники (пара) со стороны муфты "накрылись медным тазом": "порвались" сепараторы, пригорели с навалакиванием металла шарики, наружное кольцо первого к муфте лопнуло.
Слесари, центрующие валы агрегата, увидев на чертеже допустимые параметры смещений для данной муфты, особо не напрягались. Действительно, зачем центровать с помощью индикаторов или имеющегося лазерного центровщика, если муфта "допускает" осевое смещение +/- 4 мм, угловое +/- 3 градуса (муфта от "ТРЭМ"). Обошлись штангенциркулем. Кстати, при установке данной муфты осевое расстояние между валами непосредственно померить нельзя, т.к. ступицы полумуфт "смотрят" друг на друга, т.е. проставка устанавливается до центровки и закрывает валы. Эта муфта "для ограниченного пространства между валами". Что еще больше требует правильной центровки.
Допустимо ли вообще применение полужестких дисковых муфт с проставкой (даже с проведенной особо точной центровкой) для привода роторов с консольно расположенным тяжелым рабочим колесом, в которых в подшипнике со стороны муфты неизбежно идет обкатывание наружного кольца? И как сильно влияет это обкатывание на общий уровень вибрации в радиальных направлениях?

Муфты в общем неплохие, только не для нашей культуры производства монтажа и центровки.
Если фундамент и крепление механизма к нему жесткое (уменьшается динамическая расцентровка при работе), расстояние между торцами роторов и центровка идеальные, такая муфта работает практически вечно и главное без ремонта и обслуживания. Но любое смещение роторов относительно друг друга вызывает изгиб упругих дисков и соответственно нагружает подшипники и чем больше прогиб дисков, тем больше нагрузка на подшипники.
Об осевом смещении. Вот выписка из инструкции к дисковой полужесткой муфте фирмы "ТРЭМ Инжиниринг": "Примечание: Для исключения повышенных осевых сил на упорные подшипники, следует выдержать требуемое расстояние между концами валов агрегата."

Не знаю откуда взялись такие большие допуски на центровку, импортные дисковые муфты допускают угловое смещение в предела 0,3-1 градус в зависимости от конструктива. Вообще центровка дисковых муфт сводится, по большому счету как и зубчатых, к угловому смещению промвставки относительно линии вала (валов). Чем длиннее промвставка, тем большую радиальную расцентровку допускает муфта.
Для муфты в принципе без разницы консольный механизм или нет. Если точно выставить осевое смещение (можно замерить зазор между полумуфтой и дисками у болтов крепления к полумуфте и у болтов крепления к промвтавке, средняя разница и будет примерно половина осевого смещения в ту или иную сторону), для консольного вентилятора при центровке двигатель поднять выше механизма (в пределах разумного и допуска на центровку), а саму центровку провести как можно тщательнее и точнее, при хорошем фундаменте будет работать прекрасно.
При обкатывании подшипника ротор смещается от оси вращения примерно на половину зазора в подшипнике и через точку опоры (подшипник со стороны рабочего колеса) смещает рабочее колесо от оси вращения примерно на 0,05-0,3 мм, в зависимости от величины зазора в подшипнике и плеч рычага (сотношения расстояний между подшипниками и от крайнего подшипника до рабочего колеса). Т.е искусственно в динамике создается бой вала под рабочим колесом.

Все допуски смещения взяты с чертежа муфты от "ТРЭМ Инжиниринг" ДМ-6-4-12500-ЩА-13 (лежит передо мной). В таблице эксплуатационных параметров указаны:
- допускаемое осевое смещение +/- 4,1 мм;
- допускаемое угловое смещение 3 град.
Осевое смещение, как я понял - отклонение расстояния между валами по оси. Если так, то про допустимое радиальное (параллельное) смещение ничего не сказано вообще. Между прочим, точка пересечение осей валов при угловой расцентровке с большой вероятностью может быть сильно смещена к какому-то одному торцу вала. В таком случае работать пакеты дисков будут по-разному (ось проставки в пространстве займет положение не равное половине углового смещения). На мой взгляд, допустимое радиальное смещение тоже должно приниматься во внимание.
В проспекте к муфтам Flender, например, для похожей муфты (с 6 отверстиями в пакетах дисков) с проставкой допуска действительно более жесткие: максимум +/- 0,35 град. Видимо, ТРЭМовские муфты доведены до совершенства.
Еще раз, спасибо, Вячеслав!

Похоже в чертеже муфты от "ТРЭМ Инжиниринг" указаны предельные допуски с точки зрения механической прочности дисков муфты, причем угловое смещение имеется ввиду смещение промвставки относительно любой полумуфты не более 3 град., а у Flender с точки зрения эксплатационной нагрузки на подшипники.
Посмотри требования ГОСТ 21424-93 на МУВП - допустимое радиальное смещение валов - до 0,6 мм, угловое - до 1,5 градуса, а реальные допуска на центровку 0,03-0,1 мм в зависимости от оборотов, допустимые угловые можешь сам пересчитать.
Попробуйте центровать по рекомендациям Flender или хотя бы не хуже чем для МУВП. При центровке, чтобы устранить влияние усилий от изгиба дисков, можно (а наверное и нужно) отсоединить диски от одной из полумуфт открутив и вынув призонные болты, если это возможно.

Наши муфты сделаны под заказ по согласованию. Левая и правая полумуфты имеют разную длину (210 и 167 мм), что в общем то не является типовым (симметричность, правда, не нарушена). В эксплуатационных параметрах (на чертеже) значатся все наши данные: крутящий момент, число оборотов (1500), мощность двигателя и т.п. Так что допустимые смещения указаны применительно к нашему оборудованию и нашим условиям.
Реальные допуска на центровку валов указаны в паспорте вентилятора (с учетом установки МУВП):
0,1 мм - радиальное; 0,8/100 мм (0,458 градуса) - угловое смещение.
Спасибо за советы, буду как-то контролировать результаты центровки до пуска агрегата.

В 2014 году разобрались с проблемой недопустимой вибрации ходовой части в вертикальном и осевом направлениях. Всему виной - увеличенный осевой зазор в паре радиально-упорных подшипников (порядка 0,3 мм). Подобрали дистанционные кольца, обеспечив зазор 0,06 мм (какой обеспечивается производителем FAG в универсальном исполнении подшипников для установки парами) и собрали. Оба ВМ-20 работают по настоящее время с вибрацией не более 4 мм/с. Проводил эксперименты с влиянием точности центровки на вибрацию. Расцентровка (радиальная порядка 1 мм и излом осей около 0,2 мм/100 мм) диагностировалась только по спектру вибрации (вторая гармоника), и НЕ СКАЗЫВАЛАСЬ НА ОБЩЕМ УРОВНЕ ВООБЩЕ! Так что, центровка лазерным "КВАНТ-Л" в допуск (сотки) оказалась необходимой формально, но по факту - лишь "желательной". При внутреннем осевом зазоре пары радиально-упорных подшипников 0,1 мм и более - вибрация заметно возрастает, при менее 0,06 мм - узел греется. Так что, зазор рассчитанный FAG, подобран правильно. А вот наши отечественные подшипники (не буду приплетать сюда возможные классы точности), типоразмер которых заложен производителем мельничных вентиляторов, имеют больший зазор (и про требуемый осевой зазор в документации не сказано).

Есть документ - СТО 70238424.27.100.45-2009 Вентиляторы мельничные.
В нем рекомендуемый зазор для радиально упорных подшипников ВМ-20А - 0,023-0,058 мм, максимально допустимый - 0,096 мм. Хотя это - контроль радиального зазора (износа).

Не скажу конкретно по ВМ-20А, но в паспортах мельничных вентиляторов я видел требования по зазорам и методику их выставления.
Мельничные вентиляторы выпускают несколько заводов, на вскидку Барнаул, Украина и вроде ещё несколько. Возможно паспорта разные.
Зазор в 0,3 мм мог образоваться в виду износа подшипников при эксплуатации в течении 3-10 лет, в зависимости от исходного зазора, качества изготовления самих подшипников, центровки, уровня вибрации и т.д.. Это нормально.

P.S. Нашёл! Анурьев. Справочнике конструктора-машиностроителя. Том 2, стр 106.
Для подшипников с углом контакта 26-36 градусов и внутренним диаметром 120-180 мм осевая игра - 40-70 мкм. В нашем случае это подшипники 346330 и 366330.
http://sprav-constr.ru/html/tom2/pages/ ... km211.html

В наших паспортах (г. Барнаул) указаны подшипники 46330Л и ни слова о требованиях об осевом внутреннем зазоре подобранной пары. Ходовая часть пришла в сборе новая и не пошла из-за вибрации (дистанционные втулки между подшипниками стояли изначально!). Подшипники 246330 (парный) достать не смогли, поэтому купили FAG 7330-B-MP-UA (универсальные - "взять пару любых из партии" с гарантированным значением внутреннего осевого зазора). Подшипники FAG оказались дорогим "леваком", поскольку: 1) номер приобретенной партии в последствии не подтвердили официальные дилеры; 2) "гарантированный зазор" случайно оказался "гарантированным натягом" при подборе пары - проверяли до установки (лично и ОТК). На один из дымососов установили пару подшипников "левак" FAG, но с предварительным шлифованием торцов колец для обеспечения осевовго зазора в паре 0,06 мм. Другой дымосос собрали с отечественными 46330Л и дистанционными втулками, обеспечив тот же зазор 0,06 мм. Оба дымососа работают так, как никогда за 20 лет. Похоже, изначально установленные на заводе подшипники с дистанционными втулками имели осевой зазор (в сумме 0,10-0,12 мм), который, как выяснилось на практике, СЛИШКОМ ВЕЛИК.

По чертежу вроде 6-346330Л монтируемые по схеме "Х", а 246330 монтируются по схеме "0". По схеме "Х" больше свобода по перекосу и прогибу вала.
Возможно на заводе закончились сдвоенные подшипники, поставили что было, а как надо не знали.
В своё время нас замучил брак импортных сферических роликовых подшипников, ценой в 80 тыс. руб., получаемых с баз, то обойма наружная!!! лопнет поперёк через неделю, то ролик треснет по вдоль на две половины через месяц, то на дорожках следы мехобработки. Созвонились с ГПЗ1, они нам предложили по цене 55 тыс. и с гарантией на полгода. Вопрос решился. Про подшипники забыли. Живут от трёх лет и более. Один лежит на складе, по мере использования заказываем следующий.
Если у вас таких вентиляторов несколько, то может тоже имеет смысл. Можно сразу оговорить, при заказе, осевую игру, если стандартная не устраивает.
346330 выпускают вроде ГПЗ1 (Москва) и ГПЗ6 (Челяударили).

Кстати вспомнил. У нас вентиляторы старые, конец 80-х, в паспорте расписана методика подбора дистанционных колец. Так вот при замерах обойму нагружают специальным трёхгранным (чтобы можно было к обойме добраться индикатором в трёх точках замера) грузом, для выборки упругих деформаций колец и сепаратора.

Был случай, при ремонте по гайке, которая обжимает рад.упорные подшипники, чем то сильно ударили, получилась забоина на торце гайки с точечной выпуклостью метала. Примерно через неделю, вентилятор сильно затресло в осевом, причём с достаточно быстрым ростом вибрации по времени. Вскрыли ходовую. Обратил внимание на не плотное прилегание торца гайки к подшипнику (через стопорную шайбу), проверил щупом - зазор в районе 0,3. Т.е. при работе выпуклость от забоины слегка смяло и увеличился осевой разбег в подшипниках.
Может и в вашем случае обжало заусеницы и шероховатость обработки на гайке и стопорной шайбе при перевозке по жд.