علائم سطحی روی یک شفت میانی می تواند جزئی به نظر برسد در حالی که مشکل بزرگتر خط محور را پنهان می کند. امتیازدهی ممکن است به دلیل از بین رفتن لایه روغن باشد، اما فرسودگی ژورنال مشابه نیز می تواند به دنبال بارگذاری لبه، روان کننده آلوده، خرابی یاتاقان، خوردگی یا ناهماهنگی باشد. بنابراین تصمیم تعمیر نمی تواند با پرداخت یا ماشین کاری شروع شود. این کار با شناسایی الگوی آسیب، اندازه‌گیری مواد و هندسه از بین رفته، بررسی ترک خوردگی یا اثرات گرما، و ردیابی وضعیت از طریق یاتاقان و سیستم پشتیبانی شروع می‌شود. این توالی کلیدی برای ارزیابی آسیب شفت میانی دریایی بدون درمان علائم به عنوان علل ریشه ای است.
با الگوی آسیب شروع کنید، نه با روش تعمیر
ظاهر سطح با ارزش است زیرا نشان می دهد که تماس، گرما، خوردگی یا حرکت نسبی در کجا رخ داده است. با این حال، طبقه‌بندی یک شفت به‌عنوان ساده «نمره‌دار» یا «سایه‌شده» کافی نیست. قبل از اینکه تمیز کردن یا پرداخت تهاجمی شواهد را حذف کند، از ناحیه آسیب‌دیده کامل عکس بگیرید، موقعیت محوری و محیطی آن را علامت‌گذاری کنید، و ارتباط آن را با لبه‌های یاتاقان، شانه‌های ژورنال، فیله‌ها، ویژگی‌های فلنج و سایر نقاط مرجع ثبت کنید.
یک نقشه عملی آسیب می تواند مرحله بازرسی بعدی را محدود کند:
| الگوی آسیب | مکانیسم احتمالی | اولویت بازرسی | نگرانی اصلی تعمیر |
|---|---|---|---|
| شیارهای محیطی یا امتیازدهی شفت | ذرات ساینده، شکسته شدن لایه روغن، تماس با یاتاقان | عمق شیار، قطر ژورنال، سطح یاتاقان، وضعیت روان کننده | از دست دادن مواد و قطر مجله نهایی |
| نوار محلی جلا یا پاک شده | تماس یاتاقان متمرکز یا بارگذاری لبه | موقعیت تماس، فاصله یاتاقان، تراز، هندسه ژورنال | گرمایش موضعی و سایش ناهموار |
| تغییر رنگ حرارتی یا مواد یاتاقان منتقل شده | اصطکاک شدید یا پریشانی بلبرینگ | تمیز کردن سطح، مقایسه سختی، NDT | تغییر حرارتی یا متالورژیکی احتمالی |
| ساییدگی ژورنال مخروطی یا ناهموار | بارگذاری غیر یکنواخت یاتاقان مداوم | اندازه گیری قطر چند ایستگاه و تماس بلبرینگ | هندسه و ترخیص بلبرینگ آینده |
| خوردگی یا سوراخ شدن | قرار گرفتن در معرض رطوبت یا محافظت از سطح ناموفق | عمق گودال، مکان، NDT در صورت لزوم | تمرکز استرس و کاهش ابعاد |
| فرسودگی در نزدیکی مناطق نصب شده یا فلنجی | حرکت نسبی، مشکلات تناسب، لرزش | سطوح جفت، اتصال دهنده ها، خروجی و تماس | ترمیم مناسب به جای پرداخت ساده |
سایش ژورنال شفت میانی باید بر اساس مکان و همچنین عمق تفسیر شود. یک علامت کم عمق در سراسر یک ناحیه استوانه‌ای وسیع و کم فشار ممکن است یک مشکل تعمیر متفاوت از یک نقص را ایجاد کند که به شانه یا انتقال ژورنال گسترش می‌یابد. گودال های خوردگی، علائم ماشین کاری، یا ترک های نزدیک به تغییرات هندسی بسیار تحت فشار نیز بیش از اندازه بصری آن ها به تنهایی نشان می دهد که شایسته توجه هستند.
مواد یاتاقان ته نشین شده همچنین می تواند باعث شود که ژورنال به شدت آسیب دیده تر از فولاد زیر آن به نظر برسد. برعکس، حذف مواد منتقل شده می تواند امتیازدهی عمیق تری را نشان دهد. بنابراین، تمیز کردن اولیه باید نقشه آسیب اصلی را حفظ کند و انتقال مواد را از تلفات واقعی فلز پایه شفت قبل از پذیرش ابعاد متمایز کند.
ردیابی آسیب از طریق بلبرینگ، روانکاری و تراز کردن
شفت و یاتاقان آن باید به عنوان یک سیستم تعاملی در نظر گرفته شوند. یک هیدرودینامیک یاتاقان ژورنال دریایی شافت میانی را به صورت شعاعی پشتیبانی می کند در حالی که شرایط عملکرد آن به هندسه ژورنال، فاصله یاتاقان، روانکاری، رفتار چرخشی و توزیع بار بستگی دارد. بنابراین، سطح یاتاقان و ژورنال شفت به جای نمایش دو آیتم بازرسی مستقل، شواهدی در مورد یکدیگر ارائه می دهند.
ناهماهنگی شفت میانی می تواند نگرش ژورنال درون بلبرینگ را تغییر دهد. به جای توزیع بار روی ناحیه کاری مورد نظر، فشار تماس می تواند به سمت یک لبه حرکت کند. فشار موضعی افزایش می‌یابد، حاشیه فیلم هیدرودینامیکی روغن کاهش می‌یابد و دما می‌تواند در یک منطقه محدود افزایش یابد. ادامه عملیات ممکن است منجر به پاک کردن یاتاقان، مواد انتقال یافته، پرداخت موضعی و امتیازدهی شفت شود.
زنجیره علّی نیز می تواند در جهت مخالف حرکت کند. از بین رفتن روغن کاری یا خراب شدن یاتاقان ممکن است ابتدا به بلبرینگ آسیب برساند. با ساییدگی مواد یاتاقان و تغییر فاصله، تکیه گاه شفت می تواند تغییر کند و موقعیت کاری آن تغییر کند و بار به تکیه گاه های همسایه توزیع شود. بنابراین، خرابی یاتاقان می‌تواند نشانه‌های تراز ظاهری ایجاد کند، در حالی که ناهماهنگی خود می‌تواند باعث خرابی یاتاقان شود. حرکت یاتاقان برای تصحیح قرائت تراز بدون بررسی روانکاری، فاصله، محل قرارگیری یاتاقان و سایش قابل مشاهده خطر تصحیح عواقب به جای علت را دارد.
داده های تراز سرد نباید به عنوان دلیلی بر اینکه خط شفت به درستی در حال بارگذاری باقی می ماند تلقی شود. کشش، توزیع محموله یا بالاست، تغییر شکل بدنه، رشد حرارتی، نیروهای پروانه و دمای ماشین آلات می توانند روابط شفت به یاتاقان را پس از خروج کشتی از شرایط بازرسی استاتیک تغییر دهند. اگر آسیب فقط در یک بار، سرعت، پیش نویس یا شرایط عملیاتی گرم خاص ظاهر شود، آن حالت عملیاتی باید ثبت شود و در طول بررسی در نظر گرفته شود.
قبل از تصمیم گیری به معنای NDT، هندسه مجله را اندازه گیری کنید
یک بازرسی تعمیر شفت دریایی باید قبل از تصمیم گیری در مورد اینکه چه مقدار فلز را می توان به طور ایمن جدا کرد، هندسه را تعیین کرد. فقط اندازه‌گیری حداقل قطر ژورنال کافی نیست، زیرا همان مقدار حداقل می‌تواند ناشی از سایش یکنواخت، مخروطی، بیضی‌شدن، یک شیار موضعی یا هندسه غیرعادی باشد. آن شرایط نیاز به تصمیمات اصلاحی متفاوتی دارد.
یک توالی بازرسی منضبط عبارت است از:
تاریخچه عملیات، از جمله تغییرات اخیر دمای بلبرینگ، لرزش، ناهنجاری‌های روانکاری، رویدادهای زمین یا ضربه، کار درایو، تعویض بلبرینگ و تغییرات تراز را ثبت کنید. قبل از اینکه صیقل دادن شواهد را تغییر دهد، از سطح آسیب دیده عکس بگیرید و نقشه برداری کنید.
قطر ژورنال را در چندین ایستگاه محوری در عرض کار اندازه گیری کنید. در هر ایستگاه، اندازه‌گیری‌ها را در جهت‌های زاویه‌ای متعدد انجام دهید تا بیضی بودن را از کاهش قطر عمومی تشخیص دهید. مقایسه ایستگاه ها مخروطی، سایش لبه و حذف موضعی مواد را نشان می دهد.
خروجی شفت و ژورنال را در سطوح استوانه ای مربوطه بررسی کنید و در صورت نیاز، خروجی شعاعی و وجهی فلنج را به طور جداگانه اندازه بگیرید. به جای اینکه یک مقدار نشانگر را به عنوان یک تشخیص کامل در نظر بگیرید، هم TIR و هم موقعیت زاویه ای نقطه بالا را ثبت کنید.
عیب را به اندازه کافی برای بررسی غیرمخرب بدون حذف بی مورد مواد پایه تمیز کنید. برای فولادهای شفت فرومغناطیسی مناسب، بازرسی ذرات مغناطیسی می تواند ناپیوستگی های سطح و نزدیک به سطح را شناسایی کند. سایر روش های NDT باید با توجه به مواد شفت، جهت گیری عیب، محل و روش بازرسی قابل اجرا انتخاب شوند.
سختی را در سراسر منطقه آسیب دیده ترسیم کنید و نتایج را با مناطق مرجع بدون تأثیر و الزامات مواد قابل اجرا مقایسه کنید. تغییر موضعی سختی پس از گرمایش شدید اصطکاکی می‌تواند حتی زمانی که سطح را می‌توان تمیز کرد، اهمیت داشته باشد.
یاتاقان، محفظه، فاصله، وضعیت روان کننده، ترتیب پشتیبانی و شواهد تراز را قبل از نهایی کردن وضعیت شفت، مجدداً بررسی کنید. اندازه گیری ژورنال آسیب را توصیف می کند. به خودی خود توضیح نمی دهد که چرا آسیب رخ داده است.
رکورد اندازه‌گیری باید مقادیر واقعی را حفظ کند نه فقط یک نتیجه‌گیری 'قابل قبول' یا 'رد'. قطر ژورنال، مخروطی، بیضی، ریزش سطح، محل نقص، نتایج NDT، خوانش سختی، و شرایط بازرسی یک خط پایه ایجاد می کند که می تواند با اندازه گیری های نهایی پس از تعمیر مقایسه شود.
زبری سطح مستحق همان برخورد است. یک ژورنال صیقلی می‌تواند صاف به نظر برسد، در حالی که هنوز قطر مخروطی یا کوچک‌تر از اندازه غیرقابل قبولی دارد. برعکس، یک مجله هندسی قابل قبول ممکن است برای دستیابی به شرایط سطح مشخص شده برای سیستم بلبرینگ خود همچنان نیاز به تکمیل داشته باشد. بنابراین بازرسی یک شفت میانی باید زبری، فرسایش، بازرسی ذرات مغناطیسی و سایر معاینات غیرمخرب را با هم در نظر بگیرد و نه به طور مستقل.
قبل از برداشتن فلز بیشتر، مرز قابلیت تعمیر را تعیین کنید
قابلیت تعمیر با این که آیا دستگاه می تواند سطح را به صورت فیزیکی تمیز کند تعریف نمی شود. با این تعریف مشخص می شود که آیا شفت حاصل هنوز می تواند ابعاد، هندسه، شرایط مواد، رابط یاتاقان و معیارهای پذیرش بازرسی را برآورده کند یا خیر.
امتیازدهی سطحی ممکن است برای پرداخت کنترل‌شده مناسب باشد، زمانی که می‌توان عیب را بدون از دست دادن ابعاد معنی‌دار برطرف کرد و سطح مورد نیاز قابل دستیابی باقی بماند. امتیازدهی عمیق تر یا سایش ژورنال شفت میانی ممکن است نیاز به سنگ زنی یا ماشین کاری تا قطر کاهش یابد. این گزینه تنها زمانی عملی است که ابعاد ژورنال نهایی مجاز شناخته شده باشد و یاتاقان مربوطه را بتوان بازسازی یا ساخت تا فاصله لازم در حال اجرا را فراهم کند.
به همین دلیل است که اعداد عمومی 'حداکثر regrind' نباید از کشتی یا شفت دیگری منتقل شوند. حذف مجاز مواد به نقشه اصلی، اندازه ژورنال، طراحی شفت، چیدمان بلبرینگ، تعمیرات قبلی، طبقه بندی یا الزامات پروژه و ابعادی که اجزای جفت کننده می توانند در خود جای دهند بستگی دارد. اگر ماشین کاری مخروطی غیرقابل قبول، سایز کوچک، ریزش یا یک رابط یاتاقان ناسازگار ایجاد کرده باشد، یک مجله با ظاهر تمیز با موفقیت تعمیر نمی شود.
ترک ها، اعوجاج قابل توجه، آسیب حرارتی حل نشده، تغییرات سختی غیرقابل قبول، تلفات بیش از حد مواد، آسیب جدی در انتقال های بحرانی، یا عدم اطمینان در مورد رفع کامل نقص می تواند تصمیم را به سمت جایگزینی تغییر دهد. چندین نقص در تعامل نیز ارزیابی را تغییر می دهد. شافتی با ساییدگی ژورنال متوسط به علاوه خمش، ترک خوردگی و سابقه تعمیرات قبلی نامشخص نباید به عنوان چهار عیب جزئی نامرتبط ارزیابی شود.
در صورت نیاز به تعویض، جدید شفت میانی فورج شده باید به عنوان بخشی از رابطه کامل یاتاقان شفت به جای قطر اسمی به تنهایی مشخص شود. مواد و عملیات حرارتی، ابعاد ژورنال، هم محوری، رابط های فلنج، پایان سطح، خروجی، الزامات بازرسی، و داده های تطبیق یاتاقان همگی بر نحوه عملکرد جایگزین در خط شفت موجود تأثیر می گذارند.
انباشته شدن، پوشش دهی، جوشکاری یا صاف کردن نیز هرگز نباید به عنوان مسیرهای تعمیر جهانی تلقی شوند. مناسب بودن آنها به مواد شفت، بارگذاری خستگی، محل نقص، حرارت ورودی، ابعاد مورد نیاز، روش تعمیر تایید شده و الزامات بررسی قابل اجرا بستگی دارد. هر مسیری که انتخاب شود، بازرسی نهایی باید نشان دهد که تعمیر بیش از ظاهر بازسازی شده است.
از آسیب دیدن مجدد یک مجله تعمیر شده جلوگیری کنید
اگر شرایط اصلی بلبرینگ بدون تغییر باقی بماند، شفت تعمیر شده می‌تواند دوباره به سرعت از کار بیفتد. اگر ماشینکاری ژورنال قطر شفت را تغییر دهد، جفت گیری بوش لغزنده بابیت باید از نظر تناسب و فاصله در حال اجرا ارزیابی شود. سطح کار بابیت برای کار با یک فیلم روغن روان کننده در نظر گرفته شده است، بنابراین هندسه سوراخ، وضعیت سطح، تراز شفت، و روانکاری حتی پس از بازسازی ژورنال فولادی، بخشی از تعمیر باقی می ماند.
تأیید پس از تعمیر باید تعمیر محلی را دوباره به خط شفت وصل کند. قطر ژورنال نهایی، مخروطی، بیضی، سطح و ریزش باید مستند باشد. یاتاقان باید در صورت لزوم بازرسی یا تجدید شود. تامین روانکار و تمیزی باید تایید شود. و بررسی تراز یا باربری باید به شرایط عملیاتی که در ابتدا علائم را ایجاد کرده است، رسیدگی کند. اگر رفتار غیرعادی تنها پس از تثبیت حرارتی یا تحت شرایط بارگیری کشتی خاص ظاهر شود، یک بررسی رضایت‌بخش در کنار اسکله ممکن است تحقیقات را به پایان نرساند.
در مواردی که تعمیر نیاز به تعویض شفت هماهنگ، یاتاقان، محفظه، سیستم رانش یا اجزای مرتبط دارد، سیستم را به عنوان متصل به هم تلقی کنید. قطعات پیشران دریایی خطر تعیین یک جزء را بدون اطلاعات ابعادی مورد نیاز قطعات جفت آن کاهش می دهد.
فایل بازرسی نهایی باید عکس‌های آسیب اصلی، نقشه نقص، شبکه اندازه‌گیری مجله، نتایج NDT و سختی، مشاهدات بلبرینگ، اطلاعات تراز، ابعاد تعمیر و قرائت‌های پس از تعمیر را حفظ کند. این رکوردها مبنایی برای تعیین اینکه آیا علامت سطحی بعدی پایدار است، جدید است یا به تدریج بدتر می شود، ارائه می دهد.
نتیجه گیری
آسیب شفت میانی دریایی باید به عنوان یک مشکل سیستم باربر محور ارزیابی شود تا یک نقص سطحی زیبایی. الگوهای آسیب مشخص می‌کنند که کجا باید بررسی شود، در حالی که اندازه‌گیری‌های ژورنال، خروجی، NDT، بررسی سختی، وضعیت یاتاقان، و شواهد تراز تعیین می‌کنند که آیا پرداخت، ماشینکاری، تعمیر هماهنگ یا تعویض یاتاقان موجه است یا خیر. Shanghai TOTEM Machinery Co., Ltd. تولید کننده و تامین کننده قطعات شفت و یاتاقان دریایی است. تصمیم تعمیر صدا هم سطح ژورنال و هم شرایط عملیاتی مورد نیاز برای محافظت از آن را بازیابی می کند.
سوالات متداول
س: چه چیزی معمولاً باعث آسیب شفت میانی دریایی می شود؟
A: مکانیسم های رایج شامل خرابی روغن کاری، خرابی یاتاقان، ناهماهنگی شفت، بارگذاری لبه، آلودگی ساینده، خوردگی، لرزش غیرعادی و شرایط عملیاتی است که بارهای باربر خط شفت را مجدداً توزیع می کند.
س: آیا می توان نمره شفت در یک شفت میانی را به سادگی جلا داد؟
پاسخ: فقط در صورتی که امتیازدهی سطحی باشد و پولیش قطر، هندسه، پوشش سطح و سازگاری بلبرینگ مورد نیاز را حفظ کند. آسیب عمیق تر ابتدا نیاز به ارزیابی ابعادی و شرایط مادی دارد.
س: سایش ژورنال شفت میانی چگونه باید اندازه گیری شود؟
A: قطر را در چندین ایستگاه محوری و جهت زاویه ای اندازه گیری کنید، سپس کاهش قطر، مخروطی و بیضی را با هم ارزیابی کنید. ریزش و پایان سطح باید به طور جداگانه ثبت شود.
س: آیا ناهماهنگی شفت میانی همیشه در هنگام بررسی تراز سرد ظاهر می شود؟
پاسخ: خیر. انحراف بدنه، رشد حرارتی، بارگیری کشتی، و نیروهای عملیاتی می‌توانند واکنش‌های یاتاقان و وضعیت شفت را پس از تکمیل اندازه‌گیری‌های سرد استاتیک تغییر دهند.
س: بازرسی تعمیر شفت دریایی باید شامل چه مواردی باشد؟
A: باید نقشه آسیب، ابعاد مجله، مخروطی، بیضی، خروجی، وضعیت سطح، NDT مناسب، بررسی سختی، بازرسی بلبرینگ، ارزیابی روانکاری و داده های مربوط به تراز خط محور را ترکیب کند.
