Осевой люфт турбины: Допустимый люфт турбины — проверка осевого и радиального люфта

Допустимый люфт турбины — проверка осевого и радиального люфта

Люфт вала турбины в осевом и радиальном направлениях не должен превышать допустимых нормативов. Отклонения говорят о сильном износе турбокомпрессора и возможной поломке. К тому же увеличенный осевой люфт турбины может стать причиной разрушения крыльчатки, сальников и других деталей. Разберемся, какой люфт является нормой и как правильно самостоятельно снимать замеры.

Содержание:

1. Люфт вала турбины: основное понятие
2. Должен ли быть люфт в исправной турбине?
3. Осевой (продольный) люфт вала турбины
   • Как проверить осевой люфт
4. Радиальный люфт вала турбины
   • Как проверить радиальный люфт
5. Допустимые значени люфта ротора

Люфт вала турбины: основное понятие

Конструкционно между валом втулкой и средним корпусом турбины заложен зазор определенного размера. Он обеспечивает беспрепятственное вращение ротора. Собственно, смещение самого вала от оси вращения, которое появляется из-за зазора, это и есть люфт ротора турбины.

1. Осевой лютф; 2. Радиальный люфт.

Зазор оставляется для образования масляной пленки. Она предотвращает трение деталей друг об друга во время вращения турбины двигателя. Турбина дизеля способна совершать до 250 тыс. об/мин. Если эта пленка отсутствует, металл начинает тереться об металл. Происходит перегрев запчастей и как результат быстрый их износ. Это и приводит к поломкам турбокомпрессора.

Сам люфт не указывает на выход из строя ТКР, а вот его увеличение 100 % свидетельствует о серьезной неисправности. Например, вы услышали нетипичный шум в моторе или скрежет в районе турбины, усиливающийся при разгоне. В такой ситуации проблему нужно решать срочно или придется покупать новый турбокомпрессор, потому что старый починить слишком дорого обойдется. Во время диагностики в первую очередь проверяют люфт.

Должен ли быть люфт в исправной турбине?

Различают радиальный и продольный (осевой) люфты.

Оба обязательны в исправной турбине. Однако не каждый из них ощутим.

В конструкции турбины вал ротора удерживается посредством подшипников скольжения: 1 упорный, 2 радиальных. Подача масла в зазоры к вращающимся деталям осуществляется под давлением. При этом образуется масляная пленка, исключающая трение металлических поверхностей. Эта пленка центрирует вал, он как будто «плавает» в масляной ванне.

Маслянные каналы внутри турбины

Зазор необходим для образования этой защитной масляной пленки. Какой он должен быть? Всего несколько десятков микрон. При смещении ротора в осевом направлении люфт можно и не почувствовать. В радиальном же направлении перемещение будет заметным даже визуально. Важно, чтобы люфты не выходили за пределы допустимых значений.

Многие люди думают, что люфт ротора или вала это люфт крыльчатки турбины. Скорее всего, такое понятие в обиходе появилось из-за постоянной проверки состояния лопаток во время диагностики люфта вала и зазоров. Однако с технической точки зрения люфт крыльчатки говорить неправильно.

Осевой (продольный) люфт вала турбины

Расстояние, на которое смещается вал параллельно оси это и есть продольный люфт. Часто такой люфт называют осевым.

Для дизельного двигателя осевой люфт турбины практически не должен быть ощутим. Допуск в пределах 0,05-0,09 мм, зависит от типа турбокомпрессора и его изношенности.

Как проверить осевой люфт

Перед началом диагностики не забудьте отсоединить впускной патрубок. На «глаз» проверить осевой люфт не получится. Для этих целей у вас должен быть измерительный прибор – микрометр. Однако, если попробовать рукой переместить ротор вверх/вниз и ничего не почувствовать, то значит все хорошо.

Болтание ротора свидетельствует о поломке и изношенности турбины. В такой ситуации важно не усугубить положение, а выполнить ремонт турбокомпрессора и устранить первопричину нарушения значений допустимого люфта. Ни в коем случае нельзя доводить до того, что турбина начнет гнать масло. Чаще проверяйте патрубки, небольшой конденсат допустим, а вот масляные подтеки – уже верный признак серьезной поломки.

Если продольный люфт ощущается и его значение превышает 0,1 мм, срочно нужно к специалистам. Узнать цену на ремонт турбины можно у наших специалистов. Мы производим ремонт используя точное современное оборудорвание для балансировки и даем гарантию 1 год без учета пробега.

Неполадки следует искать в выхлопной системе, а также топливной аппаратуре. А возможно уже стерлись стопорные кольца и вал начинает задевать корпус. При очередном запуске дизельного двигателя крыльчатки просто могут разлететься на части. Обломки затянет в мотор. И тогда уже понадобится не только замена турбины на новую, но дорогостоящий ремонт движка. Нужно ли это вам? Чтобы избежать данной ситуации следует периодически делать диагностику турбокомпрессора, в том числе проверять и осевой люфт, а также состояние упорного подшипника.

Радиальный люфт вала турбины

Допустимый радиальный люфт в каждой модели турбины свой. Но он точно больше осевого, поэтому даже при самостоятельной проверке будет отчетливо заметным. Главное, чтобы крыльчатки не соприкасались со стенками корпуса и между элементами был небольшой зазор.

Не ощутим люфт только в турбинах на шарикоподшипниках. У Garrett есть такие модели.

Как проверить радиальный люфт

Этот вид люфта называют еще поперечным. Проверяется он аналогично продольному.

Алгоритм проверки радиального люфта:

1. Отсоединяем выпускной патрубок.
2. Двигаем вал в радиальном направлении (пытаемся прижать к стенке).
3. Посредством щупа индикаторной головки производим замеры люфта.

Во время проверки радиального люфта турбины движения должны производиться аккуратно, сильно вдавливать деталь запрещается. Не стоит вставлять внутрь турбокомпрессора посторонние предметы, чтобы сместить вал. Так вы можете повредить узлы турбины.

При отсутствии микрометра можно попробовать размер люфта определить на глаз. Показатели не нормированы, но производители турбин указывают допустимые значения в спецификации к своим моделям.

Крыльчатки не должны касаться стенок. Если касание присутствует, будьте уверенны, что уже совсем скоро лопатки сломаются. Тут срочно необходим ремонт турбины.

Первые признаки радиального люфта — задиры на стенках турбины от крыльчатки.

Допустимые значения люфта новой турбины

Считается, что люфт — это показатель изношенности турбины. Поэтому многие автовладельцы думают, что в новых турбокомпрессорах люфта быть не должно. Это мнение не верно, так как зазоры необходимы для нормального вращения ротора. Однако показатели имеют четкие ограничения.

Тип	Минимальное значение	Максимальное значение
Осевой люфт	0,05 мм	0,09 мм
Радиальный люфт	не нормирован	не нормирован
Люфт колесо/корпус турбокомпрессора	0,2 мм	0,8 мм
Зазор колесо/корпус турбины	0,4 мм	0,97 мм

Допустимый люфт в новых турбинах.

Радиальный люфт у всех турбин разный. Он бывает в пределах 0,5-1,5 мм, зависит от модели. То есть точную его норму может определить только специалист. Если отклонение в радиальном направлении имеется, следует искать поломку. В большинстве случаев проблемы связаны с маслом. Увеличение же осевого люфта говорит о загрязненности выхлопной системы.

Большой люфт, сломанная крыльчатка и задранные стенки – признаки дорогого ремонта или уже полной замены турбины. Проводите иногда диагностику турбокомпрессора, своевременно меняйте масло, а также правильно эксплуатируйте дизель и тогда сможете значительно продлить ресурс турбокомпрессора.

Проверяем люфт турбины | Виды люфта и допустимые значения

Люфт турбины представляет собой отклонение при вращении ротора от центральной оси. Технологический зазор образуется между втулкой и средним корпусом. Величина не должна превышать установленных норм осевого, радиального типов. Наличие таких отклонений свидетельствует о сильном износе функционального нагнетателя. Проверку агрегата лучше всего выполнить в специализированном центре. Профессиональные мастера определят степень отклонений и причины их образования.

Люфт турбины — что это такое?

Люфт турбины – технический зазор между валом втулки и средним корпусом турбокомпрессора. Его величина строго регламентирована заводом-производителем. Это позволяет ротору свободно вращаться. В процессе эксплуатации агрегата возможно смещение вала непосредственно от оси вращения.

Конструкционно зазор необходим для образования пленки из синтетического масла. Основное предназначение слоя заключается в защите деталей турбины от истирания, преждевременного износа. При соблюдении сервисного регламента и использовании качественного расходного материала, турбокомпрессор без проблем прослужит своему владельцу много лет.

В новых турбинах предусмотрен технологический люфт. Если фактический показатель превышает нормированный, агрегат находится в неисправном состоянии. Например, при разгоне автомобиля может наблюдаться сильный шум двигателя, скрежет в области нагнетателя воздуха. Проблему следует решать оперативно. Для этого проводится комплексная диагностика устройства.

Особенности исправной турбины

Даже на исправной турбине есть осевые и радиальные люфты. Связно это с конструкционными особенностями устройств. Так, вал ротора зафиксирован при помощи подшипника скольжения (упорного типа – 1, радиального – 2). Смазка зазоров вращающихся деталей осуществляется под давлением. Наличие масляной пленки обеспечивает сохранность металлических элементов агрегата.

С технологической точки зрения зазор нужен для образования масляной пленки. На заводе-производителе устанавливается допустимая величина в несколько микрон.

Радиальный люфт турбины можно определить визуально в отличие от осевого. Главное – показатель отклонения не должен превышать допустимых значений. В противном случае произойдет быстрый износ деталей агрегата, и его выход из строя.

Проверка осевых люфтов

Осевой люфт

Осевой люфт – это расстояние смещения вала в параллельном отношении к оси. Продольный тип смещения на дизельных ДВС практически незаметен. Технологически допустимая величина находится в диапазоне 0,05-0,09 мм. Показатель зависит от модификации турбины, степени ее износа.

Выявление технического смещения включает несколько упорядоченных действий:

• отсоединение патрубка впускного типа;
• ручное перемещение ротора вверх/вниз;
• выполнение замеров при помощи микрометра.

В случае обнаружения люфта, ремонт турбокомпрессора проводится в незамедлительном порядке в специализированном сервисе. Мастера выполнят комплексную диагностику и точно установят первопричину. Наличие масляных потеков на агрегате свидетельствует о его серьезной поломке.

Критическая величина продольного люфта составляет 0,99 мм. В таком случае необходима срочная помощь специалистов. Отдавайте предпочтение профессиональным сервисным центрам, которые укомплектованы современным оборудованием (балансировка, настройка, шлифовка и многое другое).

Практика показывает, что люфт турбины может быть связан с неисправностью системы выхлопа, аппаратуры топливного типа. Задевание вала о корпус нагнетателя возможно из-за сильного износа стопорных колец. Если поломку проигнорировать, при запуске дизельного ДВС крыльчатка разлетится на мелкие частицы. В результате увеличивается риск затягивания элементов в мотор. Без ремонта мотора уже не получится обойтись. Поэтому специалисты рекомендуют каждые 20 км пробега авто проводить комплексную диагностику турбокомпрессора. Проверка включает в себя оценку состояния упорного подшипника и наличие осевого люфта.

Радиальный (поперечный) люфт 

Заводы производители предусматривают наличие определенного радиального люфта во всех моделях турбин. Величина строго регламентирована, что исключает касание крыльчатки о корпус агрегата.

Порядок проверки поперечного люфта имеет следующий вид:

• Демонтаж патрубка выпускного типа.
• Продвижение вала непосредственно в радиальном направлении.
• Измерение отклонения при помощи щупа индикатора головки.

Замеры показателя должны производиться без лишних движений. Запрещено вдавливать детали силой и вставлять в турбину посторонние предметы с целью смещения вала. В противном случае увеличивается риск повреждения функциональных узлов турбокомпрессора.

В специализированных центрах для замера люфта мастера используют современное оборудование. Далее полученные результаты сравниваются с нормативными. Для каждой модели турбин характерны величины, установленные официальными производителями. При обнаружении касаний стенок крыльчатками необходим срочный ремонт турбокомпрессора.

Допустимые показатели

Анализ люфта турбины позволяет оценить степень ее износа. Следует отметить, что на заводе-производителе заранее устанавливается допустимая величина. Наличие зазоров позволяет ротору свободно вращаться в корпусе нагнетателя.

Ознакомиться подробно с четкими ограничениями можно в таблице.

Тип	Минимальное значение	Максимальное значение
Люфт вдоль оси	0,049 мм	0,089 мм
Люфт поперечный	норма отсутствует	норма отсутствует
Смещение колеса/корпуса турбины	0,199 мм	0,799 мм
Зазор между колесом и корпусом нагнетателя	0,399 мм	0,969 мм

Допустимый поперечный люфт устанавливается для каждой модели турбокомпрессора отдельно. Наличие серьезного отклонения свидетельствует о поломке функционального агрегата.

 

 

 Вернутся к списку «Статьи и новости»

Почему возникает люфт вала? | Kinugawa Turbo Systems

21 октября 2021 г.

Люфт вала возникает из-за того, что подшипники в центральной части турбокомпрессора со временем изнашиваются. Когда подшипник изнашивается, возникает люфт вала, колебания вала из стороны в сторону. Это, в свою очередь, приводит к тому, что вал царапает внутреннюю часть турбонагнетателя и часто вызывает пронзительный визг или свистящий шум. Это потенциально серьезное состояние, которое может привести к внутреннему повреждению или полному выходу из строя турбинного колеса или самой турбины.

Люфт вала турбонагнетателя — это термин, относящийся к фактическому валу, который проходит между впускным и выпускным кожухами турбонагнетателя. Существует много типов турбокомпрессоров, каждый из которых имеет допустимый люфт вала. Большинство турбоблоков представляют собой турбины с плавающими подшипниками, что означает, что для полной стабилизации вала требуется давление масла. Это означает, что при отсутствии давления масла в узле будет небольшой люфт вала. Знание допусков этих турбин является ключом к диагностике. Турбины на шарикоподшипниках вообще не имеют люфта вала, когда они находятся в рабочем состоянии. Турбины на шарикоподшипниках не так распространены из-за высокой стоимости агрегатов.

Допуск на люфт вала турбокомпрессора с плавающим подшипником достаточен для того, чтобы его было видно, но лопасти агрегата не касались боковой стенки корпуса. Если лопасти крыльчатки могут касаться стенок с очень небольшим усилием, блок следует заменить. Тем не менее, если лопасти вынуждены касаться боковой стенки с чрезмерным давлением, то турбокомпрессор только что был поврежден человеком, который это делает. Люфт вала внутри и снаружи недопустим и означает серьезное внутреннее повреждение турбонагнетателя.

В большинстве случаев связано с загрязнением масла

— При повреждении масляного фильтра или использовании некачественного масляного фильтра
Избыток влаги может привести к преждевременной деградации масла, повышенной коррозии и повышенному износу
— Присутствует высокое нагарообразование в двигателе может быстро загрязнить новое масло
— Загрязнение нового масла во время обслуживания (случайное)
— Незамененное масло, содержащее отложения моющих средств, может стать очень абразивным по отношению к прецизионным компонентам турбины Износ двигателя, который может оставить отложения стружки в масле
— Деградация масла, вызванная чрезмерными температурами или увеличенными интервалами обслуживания
— Внутренние утечки двигателя, такие как смешивание топлива или охлаждающей жидкости с подачей масла
— Остатки компонентов, подвергнутых струйной очистке, в процессе восстановления
— Частицы углерода, скопившиеся в трубах подачи масла

Признаки загрязнения масла

— Задиры на упорных элементах
— Задиры на опорных подшипниках
— Задиры на диаметре опорных подшипников вала и колеса Запах топлива в масле
— Твердые частицы в масле

Предотвращение отказа турбокомпрессора, вызванного загрязнением масла

— Использование нового масла и фильтров помогает снизить риск. Мы советуем использовать фильтры, рекомендованные изготовителем двигателя, при переустановке турбокомпрессора
— Замена или очистка впускных маслопроводов и линейных микрофильтров помогает предотвратить попадание углеродистых отложений в поток масла к подшипникам
— Будьте осторожны при замене масла во время обслуживание для предотвращения случайного загрязнения
— Проверьте двигатель на предмет износа, который может привести к образованию отложений стружки
— Убедитесь, что автомобиль обновлен с помощью услуг

Вернуться к блогу

Осевой люфт (осевой зазор) упорного подшипника: Kingsbury

Разработка инновационных технологий для повышения мощности, скорости и эффективности.

Осевой люфт упорного подшипника (осевой зазор) Основные сведения

Область применения:

• Назначение осевого люфта (EP)
• Типовые значения и допуски
• Настройка конечного воспроизведения
• Изменения в End Play

Осевой люфт упорного подшипника предназначен для обеспечения осевого зазора между упорным кольцом и узлами упорного подшипника. Осевой люфт допускает образование масляной пленки, перекос и тепловое расширение компонентов подшипника. Осевой люфт — это общее расстояние, на которое вал может перемещаться между двумя упорными подшипниками, и иногда его называют плавающим зазором, зазором упорного подшипника или осевым зазором.

Типичные значения осевого зазора можно рассчитать по следующей формуле:

EP (милы) = 0,9 * Внешний диаметр баббита. (дюйм) + 6
Пример: для упорного подшипника размером 10,5 дюйма потребуется осевой зазор 0,015 дюйма. Нормальный допуск составляет 0,005 дюйма, поэтому диапазон EP будет составлять 0,013–0,018 дюйма.

Хотя эти значения являются типичными, часто используются большие или меньшие значения. Как правило, для более высоких скоростей вращения вала требуется больший осевой люфт, чем для применений с более низкими скоростями. По мере увеличения осевого зазора в ненагруженном (провисшем) подшипнике будет наблюдаться больший зазор.В некоторых случаях флаттер провисающей боковой колодки может возникать, если зазор, скорость и вязкость масла точно соответствуют значениям, вызывающим его возбуждение. На многих машинах , флаттер колодок никогда не возникает независимо от осевого люфта. При очень больших зазорах масляная пленка вообще не образуется, поэтому динамические эффекты на стороне провисания отсутствуют. В некоторых зубчатых передачах осевой люфт составляет до 0,50 дюйма. В таких случаях обувь следует зафиксировать, чтобы она не упала на воротник. Осевой люфт не должен быть настолько большим, чтобы вращающиеся элементы могли соприкасаться с неподвижными компонентами.

Еще одна проблема, которая может возникнуть при работе с малонагруженными упорными подшипниками, — качание вала. В этом случае весь вал качается вперед и назад между нагруженным и ослабленным упорным подшипником.

При меньших значениях осевого люфта на обеих сторонах подшипника образуется прочная масляная пленка, что увеличивает жесткость и демпфирование подшипника. Значения половины типичного осевого люфта с большим успехом использовались для уменьшения шатания и флаттера колодки. Проблема с уменьшенным осевым люфтом заключается в допуске. Идея состоит в том, чтобы уменьшить осевой люфт настолько, чтобы решить проблему, не делая его слишком тугим, что может привести к повышению температуры масляной пленки из-за увеличения сил. В этих случаях толерантность должна быть снижена. Следует избегать значений менее 25% типичного осевого люфта.

Настройка и проверка осевого люфта является важным этапом настройки машины. Существует несколько методов, используемых в процессе настройки осевого зазора. Один из методов заключается в том, чтобы обработать упорный подшипник и полость до очень точного значения, чтобы осевой люфт был рассчитан. Однако наиболее распространенным методом является использование прокладок или накладных пластин за упорным подшипником, которые можно использовать для регулировки подшипников в целом. высота (уложенная высота). Этот метод также позволяет позиционировать ротор внутри машины, устанавливая один подшипник больше или меньше другого.

Для первоначальной настройки осевого зазора необходимо измерить имеющееся пространство между корпусом подшипника и упорным кольцом, а также общую высоту подшипника. Для уравновешивающих подшипников высота должна быть проверена с помощью плоской пластины, помещенной на башмаки подшипника или положенной на плоскую поверхность баббитом лицевой стороной вниз. Имея эту информацию, можно определить толщину прокладок или накладных пластин, необходимых за подшипниками.

После определения толщины регулировочных прокладок или пластин-заполнителей можно установить компоненты подшипника в корпуса подшипников с установленной крышкой. Осевой люфт следует проверять, проверяя осевое перемещение вала. Вал следует перемещать в каждом направлении и нагружать с усилием, равным нагрузке подшипникового узла от 50 до 150 фунтов на кв. дюйм. Это важно для того, чтобы убедиться, что башмаки подшипников и выравнивающие пластины установлены в правильном положении, а прокладки и пластины-наполнители плоские.

Если для измерения перемещения вала используется циферблатный индикатор, он должен располагаться как можно ближе к подшипнику. В идеале для измерения зазора следует использовать осевые бесконтактные датчики вместе с циферблатными индикаторами для подтверждения настройки датчиков.

Иногда могут происходить изменения осевого люфта. Гидродинамические упорные подшипники предназначены для работы на масляной пленке без контакта металла с металлом. В этом случае поверхность подшипника из баббита не будет изнашиваться, однако существуют условия, которые могут привести к уменьшению толщины баббита. Скорость снижения будет варьироваться в зависимости от причины и тяжести. Несколько факторов, которые могут способствовать такой ситуации, включают эрозию, кавитацию, химическую атаку, электростатический разряд и блуждающие электрические токи. Эти условия в конечном итоге приведут к износу и отказу подшипника, если их не устранить. Износ баббита также может происходить в машинах, которые запускаются и останавливаются под нагрузкой; однако даже при большом количестве циклов пуска/останова износ будет минимальным при использовании чистого масла.

Потерю баббита можно определить путем измерения высоты башмака и профиля поверхности. Еще одним методом определения потерь баббита является рутинный анализ масла. Анализ может выявить микроэлементы баббита (олова) в смазочном масле, однако он не указывает количество или место потери.

Изменения контролируемого положения вала или осевого люфта также могут возникать в результате упругой и пластической деформации компонентов подшипника. Линейные и точечные контакты в компонентах подшипника создают высокие контактные напряжения, которые могут привести к небольшим постоянным вмятинам. Большая часть этой деформации возникает в начале работы системы, а затем выравнивается (см. приложение). Осевой люфт и положение можно отрегулировать в следующем цикле технического обслуживания до заданного осевого люфта. Если подшипник разбирается, важно вернуть компоненты на свои места. После этой первой регулировки осевой люфт должен измениться очень мало.

Другой причиной увеличения осевого люфта является осевая вибрация вала. Распространенным источником является колебание воротника, когда выравнивающие пластины постоянно работают, чтобы выровнять верхнюю точку вращения воротника.