구동 장치 축 정렬

오늘은  구동 장치  축 정렬에 대해서 적어 보았습니다. 구동 장치에서 축 정렬은 중요한 사항 중 하나입니다. 올바른 축 정렬이 이루어 지지 않겠된다면 설비에 치명적인 에러가 생길 수 있습니다. 기술된 내용을 통해서 많은 도움이 되셨으면 좋겠습니다. 

 

1. 축 정렬  중요성(Shaft Misalignment)

   

     축 정렬 (Shaft Misalignment)의 중요성은 회전기계에서  고장원인의 50% 이상을 차지하고 있습니다.

     축 정렬 불량 시 나타나는 현상은 진동의 증가, 기계 부품의 손상 (베어링 수명단축, 축의 수명 단축, 커플링의 파손, 실의 파손) 등이 있으며 동력의 전달효율이 떨어지는 현상이 나타납니다.

 

 1) UNBALANCE

    - 원심력(질량의 관성에 의한 힘)의 불균형 및 UNBALANCE가 있는 기계의 부품에 주로 영향을 줄 수 있습니다.

    - 주로 생산자가 책임과 점검을 해야 되며, 운전 중 발생하더라도 감지가 쉬우므로 죽시 조치수리를 해야 됩니다.

 

 2) MIS-ALIGNMET 

    - 기계부품에 주어지는 기계적 힘(물리력)의 불균형이 생기며 

    - 구동기 9 DRIVE M/C)와 종동기 (DRIVEN M/C) 양쪽 기계 모두에 영향을 줄 수 있습니다.

    - 주로 보수 담당자의 책임이 있으며 설치 시 올바로 하지 않으면 운전 중 감지가 어렵고 장기간에 걸쳐 기계 손상을

      초래합니다.

 

2. 정렬 불량 발생 요소와 종류

   - 축에 의한 축정려 불량은 구동축과 피동축의 중심이 불량하며

   - 베어링 축정렬 불량은 베어링 중심과 축 중심 간의 중심선이 불량하며

   - 커플링, 축정렬 불량은 커플링 중심선과 축 중신 간의 중심선이 불량합니다.

 

3. 축 정렬이란

두 기계가 이상적인 정렬 상태에서 벗어난 있는 상태를 어떠한 경우라도 위의 네 기자 변수의 복합상태로 정확히 표현할 수 있습니다. 또한 실제 작업에서는 기계의 기초상태, 소프트 풋의 유무, 열팽창의 영향 등 여러 요소를 감안하비다.

 

    (1) OFFSET과 ANGULARITY의 이해

 

     - OFFSET  이란 어떤 지점에서 두 선강의 (직선) 거리를 의미하며 

     - 축 정렬에서 옵셋은 두 중심선 사이의 차이 또는 거리 (측정 위치에 따라 변동) 

     - 특별한 언급이 없는 경우 단일 커플링 (SHORT FLEXIBLE COUPLING)으로 연결된 기계의 옵셋은 커플링 중심에서 측정합니다.

     - 각편차(ANGULARITY )란 두 기계 중심선 사이의 각을 의미합니다.  

     

4. ALIGNMENT 방법

    (1) 직선자 사용방법

      현장에서 간단한 정렬작업에 가장 널리 쓰이는 방법이며 인간의 눈이 식별할 수 있는 범위는 최상의 상태에서 1/10mm 정도이다. 실제로는 3/10mm 이상이며 각도편차에 대해서는 인간의 눈은 신뢰도가 더 떨어집니다.

 

    (2) 다이얼 게이지 ALIGNMENT

        현재까지 정밀한 ALIGNMENT 작업에 가장 널리 쓰이는 방법이며, 그중에서도 일반적으로 RIM & FACEMETHOD와 REVERSE INDICATOR METHOD가 일반적입니다. 

   

  ①  RIM & FACEMETHOD 장점은 가장 널리 알려져 있으며 이해가 쉽습니다. 한쪽 축만 회전되면 측정이 가능하고 축간거리가 짧고 커플링 지름이 큰 경우에 적합합니다. 양쪽축의 위치를 표시하기 쉽습니다. 더불어 단점은 축 방향 움직임이 있을 경우 FACE값 측정이 부정확하고 보통 커플링 스풀을 분해야 합니다, 한쪽 축만 회전시키는 경우, 정확도는 커플링 현상 (가공정도, 진원도, 조립정도 등)에 의존합니다.

 

  ② REVERSE INDICATOR METHOD의 장점은 RIM & FACEMETHOD 방법에 비하여 기하학적으로 정도가 높고 축 방향 움직임이 있더라도 측정에 영향이 거의 없습니다. 커플링 스풀을 분해하지 않고 측정이 가능합니다. 단점은 두 개의 측정요 게이지간의 거리가 커플링 지름보다 짧을 경우 정확도가 떨어집니다. 양쪽 축이 모두 회전되어야 하는 단점이 있습니다.

 

  (3) 레이저 장비의 이용방법 

비접촉 측정이므로 측정면의 형상이나 측정 거리에 상관없이 기계적인 오차가 없습니다. 최소 60도만 축을 회전시켜도 측정이 가능하고 정렬 상태 수정 시 기계의 움직임을 모니터해 주므로 작업이 편리하고 신속합니다. 축정렬 전문가가 필요 없으며 간다한 교육으로 누구나 사용할 수 있습니다. 누가 작업하더라도 객관적이고 동일한 결과를 얻을 수 있습니다. 측정 결과를 치수 자료와 함께 보관하여 데이터로 활용이 가능합니다. 더불어 PC와 연결하여 데이터 백업, 자료편집 등 다양한 기능을 사용할 수 있습니다.

 

5. 센터링 준비 

   (1) 준비작업

      ① COUPLING 외경면을 세척합니다. 측정 시 오차를 줄일 수가 있습니다. 필요시 시행해야 합니다.

      ②수정 측 커플링 키와 고정 측 커플링 키를 일직성 상에 둡니다.  

      ③ 커플링 외면에 4 등분하여 표시한다. (0,90,180, 270도로 표시) 이것은 정확한 위치에서 편차를 측정 기록 할 수 있습니다.

      ④커플링의 자체 편차를 측정 기록합니다. 수정 작업 시 참조하여 정확한 축정렬을 할 수 있습니다.

      ⑤ 마그네틱 베이스가 움직이지 않도록 견고히 부착합니다. 흔들림이 없어야 정확한 계측을 할 수가 있습니다.

      ⑥ 베이스 볼트는 완전히 고정되었는지 확인합니다.

 

 6. 확인 및 점검 사항과 주의사항

     (1) 축정렬 전 확인사항

        - 기계의 축정렬 허용값은 기계의 두 중심의 변동 허용치가 적을수록 힘이나 진동이 적어집니다. 

        - 정지 시의 오정렬 값을 확인합니다.

        - 축 방향 움직임에 고정 측 구름 베어링의 설치 상태와 미끄럼 트러스트베어링의 틈새를 확인합니다. 측정오차를

          줄이기 위해 축의 회전 방향을 같은 방향으로 합니다. 

       - 커플링 사이의 거리는 제작사의 추천 거리를 적용합니다. 특히 기어 커플링에는 매우 중요하니 참조하시기

         바랍니다. 

       - 다이얼 인디게이터의 처짐은 처짐량을 확인하여 보정하여야 합니다.

 

이상 축 정렬에 대해서 알아보았습니다. 쉽지 않은 내용이지만 익히며 내 것이 됩니다.  읽어주셔서 감사합니다.