Cân đồng tâm trục là một trong những công việc cơ bản nhất của đội bảo trì. Cân đồng tâm trục bắt buộc phải thực hiện khi lắp đặt ban đầu hay mỗi khi có sửa chữa cần tháo ra lắp lại. Vì vậy người bảo trì cần phải nắm rõ tiêu chuẩn đánh giá và tác hại khi cân chỉnh không đạt yêu cầu.

Một số loạt khớp nối (coupling) được thiết kế để chịu được lệch trục. Tuy nhiên, điều này lại gây nhầm lẫn tai hại. Tải lớn do lệch trục nhanh chóng phá hỏng bạc đạn, seal phốt là những chi tiết không được thiết kế để chịu lực gây ra do lệch trục.Mất đồng tâm trục tùy theo mức độ lớn nhỏ sẽ gây ra những tác hại thấy ngay lần khởi động máy đầu tiên khi lắp đặt xong hoặc gây ra hư hỏng sớm hay muộn sau đó. Người quản lý bảo trì dù có thể không phải trực tiếp căn chỉnh đồng tâm trục nhưng cần hiểu rõ tác hại của mất đồng tâm trục, định nghĩa thế nào là đồng tâm trục, độ lệch cho phép là bao nhiêu, phương pháp đo và cách cân chỉnh như thế nào. [AITECH Reliability]

1. Tác hại của mất đồng tâm trục

Mất đồng tâm trục sẽ tạo ra lực bất thường, khi độ lệch lớn có thể thấy nhiệt độ tăng lên cao rõ rệt trên coupling và vị trí ổ đở bạc đạn. Tùy theo mức độ lớn hay nhỏ mà mất đồng tâm trục gây ra những tác hại có thể thấy ngay như máy rung mạnh đến mức không thể chạy được, hoặc sớm hay muộn sẽ phá hỏng các chi tiết máy. Tác hại trực tiếp gây ra bởi mất đồng tâm trục có thể liệt kê ra là:

  • Gây ra rung động mạnh hơn, nhiệt độ cao hơn, tải lớn hơn cho thiết bị
  • Sinh nhiệt cao trên coupling, gối đỡ/bạc đạn
  • Gây ra lực bất thường lên bạc đạn, coupling, seal phốt; làm cho các chi tiết này hư hỏng nhanh chóng
  • Thiết bị phải gánh tải lớn hơn vô ích
  • Gây tiêu hao điện năng lớn hơn [AITECH Reliability]

2. Thế nào là đồng tâm trục (shaft alignment)

Đồng tâm trục của bơm và motor là khi đường tâm của trục bơm và đường tâm của trục motor nằm trên một đường thẳng.

Mất đồng tâm trục khi đường tâm của hai trục không còn nằm trên một đường thẳng mà (1) hai đường tâm song song với nhau – gọi là offset miss alignment, hoặc, (2) tạo thành một góc- gọi là angular missalignment

Cần chú ý độ đồng tâm trục cần được đo lường, đánh giá ở điều kiện thiết bị hoạt động. Vị trí của trục khi ngừng khác với khi chạy đặc biệt với các trục có gối đỡ bạc dầu. Các thiết bị hoạt động ở nhiệt độ cao cần chú ý đến ảnh hưởng giãn nở nhiệt nên cần đo đánh giá ngay khi vừa ngừng hoạt động. [AITECH Reliability]

3. Tiêu chuẩn đánh giá độ lệch đồng tâm trục

Tổ chức quốc tế như ISO chưa đưa ra một tiêu chuẩn cụ thể đánh giá mức độ đồng tâm trục. Các ngàng công nghiệp, hãng sản xuất thiết bị cũng đưa ra các khuyến cáo hay yêu cầu riêng mà chúng ta có thể dựa vào để tham khảo. Lưu ý, các nhà sản xuất coupling có cho giá trị lệch mà coupling của họ chịu được nhưng thường là khá lớn hơn khả năng chịu đựng của bạc đạn và seal/phốt.

Gần đây, năm 2017 mới có một tiêu chuẩn được đưa ra ở Mỹ bởi Acoustical Society of America (ASA) and the American National Standards Institute (ANSI) , đó là Shaft Alignment Methodology, Part 1: General Principles, Methods, Practices, and Tolerances. ANSI/ASA S2.75-2017/Part 1.

Các thiết bị cân đồng tâm trục bằng laser đang bán trên thị trường có tích hợp sẵn tiêu chuẩn đánh giá độ lệch trục. Bạn gắn thiết bị đo lên, quay trục một góc và nhận được một hình mặt cười, thiết bị ok.

Bảng giá trị dưới đây của Pruftechnik (là một hãng nổi tiếng về sản xuất thiết bị cân tâm bằng laser) có thể giúp bạn tham khảo đánh giá mức độ đồng tâm trục cho các thiết bị thường gặp trong nhà máy công nghiệp.

Hướng dẫn đọc bảng độ lệch đồng tâm trục ở trên:

  • Bảng này áp dụng cho trục có nối coupling mềm. Với các thiết bị sử dụng nối cứng (Rigid coupling) không cho phép có độ lệch, bắt buộc phải cân chỉnh đồng tâm tuyệt đối.
  • Một thiết bị lắp “coupling mềm” có tốc độ quay 1500 vòng/phút có độ lệch offset là -0.04mm phương đứng và +0.02mm phương ngang, cả hai giá trị này đều nằm đạt giới hạn Tuyệt vời (Excellent).
  • Lệch góc thường được đo bởi khe hở (gap). Bảng giá trị ở trên được lập cho coupling có đường kính 100mm hoặc 10 inches. Ví dụ một thiết bị có tốc độ quay 1500 vòng/phút có đường kính coupling là 75mm, thì độ lệch góc lớn nhất cho phép là 0.07mm x 75/100 = 0.0525mm

[AITECH Reliability]