Shaft Alignment Practice

ข้อปฎิบัติที่ดีในการปรับค่าความเยื้องศูนย์ระหว่างเพลาตัวขับกับเพลาตัวถูกขับ

Shaft alignment คือการปรับค่าการเยื้องศูนย์ (Mis-alignment) ของเพลา (Shaft) ของตัวขับ (Drive) และตัวถูกขับ (Driven) ของเครื่องหมุน (Rotating machinery) ให้แกนอยู่ในแนวตรง มีค่าการเบี่ยงเบนที่ยอมรับใด้ (Tolerance limit) ว่าจะไม่มีปัญหาเกิดขึ้นเมื่อใช้งานเครื่องหมุน

การต่อส่งกำลังระหว่างเพลาทั้งสอง จะใช้คอปปลิ้ง (Coupling) เป็นตัวต่อ คอปปลิ้งจะมีแบบต่างๆ ต้องเลือกให้เหมาะสม ตามลักษณะการใช้งาน คอปปลิ้งจะถูกออกแบบให้ยืดหยุ่น (Flexible) ปรับตัวได้ (Self adjustable) สามารถชดเชย (Compensate) ค่าการเยื้องศูนย์ของเพลาทั้งสองได้ส่วนหนึ่ง และยังสามารถลดแรงเค้น ความร้อน และการสั่นสะเทือน (Vibration) อันเป็นผลมาจากของเยื้องศูนย์

ถ้าการเยื้องศูนย์เกินค่ากำหนด จะทำให้เกิดแรงเค้นที่คอปปลิ้ง (Coupling) ส่งผลให้เครื่องจักรมีการสั่น (Vibration) ที่รุนแรง การสั่นจะรุนแรงแค่ใหนขึ้นกับค่ามากน้อยของการเยื้องศูนย์ (Axial, Angular mis-alignment) การสั่นที่รุนแรงมีผลให้เกิดการเขย่าของเครื่องจักร เสียงดัง เกิดการสึกหรอของเครื่องจักร โดยเฉพาะบริเวณตัวแบริ่ง เกิดความร้อน และการรั่วของซีลคอเพลา ความร้อนที่เกิดขึ้นทำให้เกิดการสูญเสียคุณภาพของการหล่อลื่นของน้ำมันหล่อลื่น ปัญหาที่เกิดขึ้นอาจจะมีผลให้ต้องหยุดเครื่องจักร ต้องสูญเสียกำลังการผลิต

การเยื้องศุนย์ของเพลาตัวขับกับเพลาตัวถูกขับ 3 แบบคือ

1. การเยื้องศุนย์ในแนวแกน (Axial mis-alignment)
2. การเยื้องศุนย์เป็นมุม (Angular mis-alignment)
3. การเยื้องศุนย์ในแนวแกนและเป็นมุมผสมกัน (Combined axial and angular mis-alignment)

อาการที่พบจากการเยื้องศูนย์

1. อาการเบื้องแรกของแบริ่ง ซีล คอปปลิ้ง และเพลาจะเสียหาย
2. การสั่นแนวแกนและแนวดิ่งมากเกินไป
3. ความร้อนที่เคสซิ่ง และแบริ่งสูง
4. น้ำมันรั่วที่แบริ่ง และซีล
5. เกิดการคลายตัวของโบลท์ที่ฐานรากและคอปปลิ้ง
6. เพลาหักหรือแตกบริเวณอินบอร์ดแบริ่ง หรือบริเวณคอปปลิ้ง
7. เพลาคดงอหรือเสียรูป

วัตถุประสงค์ของการปรับการเยื้องศูนย์อย่างละเอียด

1. เพื่อยืดอายุการใช้งาน
2. ลดการสั่นของเครื่องจักร
3. ลดความเสียหายแบริ่ง ซีล และคอปลิ้ง

ปัญหาของเครื่องจักรโดยทั่วๆไป

1. เกิดจาก Unbalance ของเครื่องหมุน 30-40%
2. เกิดจากการซีลรั่ว แบริ่ง และคอปปลิ้ง 50-60%
3. ปัญหาอื่นๆ 10-15%

สาเหตุของการเยื้องศูนย์ (Cause of mis-alignment)

1. ระดับเพลาของเครื่องจักรไม่เท่ากัน
2. ระดับพื้นไม่เท่ากัน
3. ฐานของเครื่องจักรไม่แข็งแรงพอ ขยับตัวได้
4. ความร้อนทำให้เพลาทั้งสองขยายตัวสูงต่ำ ออกด้านข้างไม่เท่ากัน
5. การยึดฐานไม่แน่น คลายตัว ขยับได้
6. การปรับการเยื้องศูนย์ทำได้ไม่ดีพอ ไม่ได้มาตรฐาน ไม่อยู่ในค่าที่ยอมรับได้

ผลเสียของการเยื้องศูนย์ (Effect of mis-alignment)

การเยื้องศูนย์ทำให้เกิดแรงในแนวแกนและแนวเรเดียส เกิดแรงเค้นมหาศาล ส่งผลให้เกิดแรงดันต่อแบริ่ง ซีล คอปปลิ้ง และตัวเพลา ส่งผลให้เกิดความร้อน การสั่น การคลายตัวของโบลท์ยึดฐาน การคดงอและขาดตัวของเพลา

 

การเยื้องศูนย์ของเพลาทำให้ซีลรั่วบ่อยๆ

การมีค่าการเยื้องศูนย์เกินค่ากำหนด จะเกิดความร้อนสูงขึ้นผิดปรกติ

การแก้ไขการเยื้องศูนย์ (การปรับแต่ง) – (Mis-alignment correction)
มี 3 วิธี คือ

1. แบบ Straight edge ใช้ใม้บันทัด
2. แบบ Dial indicator
3. แบบ Laser

เป็นไปไม่ได้ที่จะปรับให้ค่าการเยื้องศูนย์ให้หมดไป (เป็นศูนย์) เพราะทำได้ยาก และเสียเวลามาก แต่จะใช้ค่าการเยื้องศูนย์ที่ยอมรับได้แทน ค่าการเยื้องศูนย์ที่ยอมรับได้จะเพียงพอที่จะไม่มีปัญหาระหว่างใช้งาน

ค่าการเยื้องศูนย์ที่ยอมรับได้

ค่าการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรที่ยอมรับได้ขึ้นค่าการเยื้องศูนย์ ความยาวเพลา น้ำหนักเพลา และความเร็วรอบที่หมุน

ค่าการยอมรับได้ของการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร ขึ้นกับอุปกรณ์ การใช้งาน และความเร็วรอบ ซึ่งสัมพันธ์โดยตรงกับค่าการเยื้องศูนย์

การเตรียมตัวในการปรับแต่งการเยื้องศูนย์

1. เตรียมบุคคลากรที่มีความชำนาญในการปรับแต่งการเยื้องศูนย์

2. เตรียมเครื่องมือที่จำเป็นต้องใช้ในการปรับแต่งการเยื้องศูนย์

2.1 แบบ Dial gage

มีเครื่องมือ เช่น  Straight edge, Thickness gage, Taper gage, Outside micrometer, Inside micrometer, Telescopic micrometer, Dial indicator, Dial caliper, Shim, Jack bolt, Hydraulic jack,…etc.

2.2 แบบ Laser alignment

3. ตรวจสอบความแข็งแรง และระดับของฐานรากเครื่องจักร

4. ปรับแต่ง โดยการวัดค่าการเยื้องศูนย์ และปรับแต่งโดยใช้แผ่นเหล็กรอง (Shim)

5. ทดสอบการอ่านค่าการเยื้องศูนย์ที่ได้

การปรับแต่งการเยื้องศูนย์ในสนาม

การติดตั้ง เพื่อการวัดค่าต่างๆ

 

การอ่านค่า Dial indicator

การบันทึกค่า

ผลของการวัดค่าต่างเพื่อปรับค่าการเยื้องศูนย์

การตรวจสอบการเยื้องศูนย์เป็นระยะๆ (Periodic mis-alignment inspection)

ในระหว่างการใข้งานเครื่องจักร ให้ตรวจสภาพค่าการสั่น ความร้อน และการรั่วของน้ำมันเป็นระยะ เพื่อดูอาการของปัญหาอันเกิดจากการเยื้องศูนย์ หรือเกิดจากสาเหตุอื่น เช่นเพลาคดม, Shaft run out, Machine unbalance เป็นต้น หากพบว่ามีปัญหาจะต้องหยุดเครื่องจักรเพื่อทำการแก้ไข

ไอคิวเอส (IQS) เป็นตัวแทน จัดจำหน่ายและบริการหลังการขายอุปกรณ์เครื่องหมุน (Rotating machinery) เช่น ปั๊ม พัดลม โบลวเวอร์ คอมเพรสเซอร์ เครื่องกวน เครื่องบด เป็นต้น และจัดจำหน่ายอุปกรณ์ประกอบอื่นๆ เช่น คอปปลิ้ง ซีลส์ เป็นต้น สินค้าที่จำหน่ายที่เหมาะแก่อุตสาหกรรม ขุดเจาะน้ำมัน กลั่นน้ำมัน ปิโตรเคมี เคมี ไฟฟ้า กระดาษ เหล็ก อาหาร และขนส่ง มีทั้งชนิดที่ทำจากโลหะ และทำจากเทอร์โมพลาสติก ออกแบบและสร้างตามมาตรฐาน (Engineering design standard and practices) ที่ยอมรับจากอุตสาหกรรมนั้นๆ เป็นสินค้าจากแบรนด์ชั้นนำ ที่ใช้กันแพร่หลายทั่วโลก

สนใจสินค้าและบริการ ขอคำปรึกษา ติดต่อ บ. อินทีเกรทเต็ด ควอลิตี้ เซอร์วิสเซส จำกัด