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»

Объяснение внутреннего зазора подшипника или радиального люфта

Внутренний зазор или радиальный люфт представляет собой величину люфта между шариками и дорожками качения подшипника.

Фактические зазоры, используемые в группах радиального зазора, см. в наших таблицах радиального зазора . минус средний диаметр дорожки качения внутреннего кольца минус (2 x диаметр шарика).

 

Осевой люфт  это зазор, измеренный вдоль оси подшипника, известный как осевой люфт. Осевой люфт примерно в 10 раз превышает величину радиального люфта.

Радиальный люфт в подшипнике до его установки можно назвать «первоначальным» радиальным люфтом. «Остаточный» или «рабочий» радиальный люфт — это то, что остается после установки подшипника. В идеале в подшипнике должен быть нулевой остаточный радиальный люфт, чтобы свести к минимуму проскальзывание шариков и уменьшить осевой люфт (осевой люфт), поэтому важен правильный выбор начального радиального люфта.

Ряд факторов может изменить радиальный зазор в процессе подгонки. Плотная посадка на вал, когда вал немного больше внутреннего кольца подшипника (часто называемая посадкой с натягом или прессовой посадкой), растянет внутреннее кольцо и сделает его больше. Это уменьшает радиальный люфт до 80% от посадки с натягом. То же самое происходит, если внешнее кольцо плотно прилегает к корпусу. Разница между температурами вала и корпуса также может быть проблемой. Если внутреннее кольцо подшипника нагреется больше, чем наружное кольцо, оно расширится больше и уменьшит радиальный люфт. Это можно рассчитать следующим образом:
Хромистая сталь: 0,0000125 x (температура внутреннего кольца — температура наружного кольца, °C) x диаметр дорожки качения наружного кольца* в мм.
    Нержавеющая сталь 440 : 0,0000103 x (температура внутреннего кольца — температура наружного кольца, °C) x диаметр дорожки качения наружного кольца* в мм.
*  Диаметр дорожки качения наружного кольца можно грубо рассчитать как: 0,2 x (d + 4D), где d — диаметр отверстия в мм, а D — внешний диаметр в мм.

Также могут возникнуть проблемы, когда, например, вал изготовлен из материала, отличного от материала подшипника и корпуса, и расширяется больше из-за другого коэффициента расширения. В таком случае может потребоваться подшипник с меньшим радиальным зазором.

Обычно подходит стандартный радиальный зазор, и эти подшипники более доступны, но иногда рекомендуется нестандартный зазор. Малый радиальный зазор лучше подходит для снижения уровня шума, большей жесткости и точности вращения, если нагрузка чисто радиальная. Небольшой радиальный зазор предпочтителен при высоких осевых нагрузках, поскольку он увеличивает осевую грузоподъемность подшипника. Это также лучше компенсирует несоосность между валом и корпусом.

Плотный радиальный зазор (MC1/MC2, PO2/P13, C2):  Рассмотрите чисто радиальные нагрузки и приложения с низким уровнем шума и вибрации. Остерегайтесь осевых нагрузок, высокоскоростных применений, сильных вибраций и применений с очень низким крутящим моментом. Не следует использовать посадки с натягом.
Средний радиальный зазор (MC3/MC4, P24/P35, CN):  Наиболее часто используется и поставляется в стандартной комплектации, за исключением полностью керамических подшипников, для которых в стандартной комплектации используется C3.
Свободный радиальный люфт (MC5/MC6, P58/P811, C3/C4):  Рассмотреть более высокие осевые нагрузки из-за большей допустимой осевой нагрузки. Могут допускаться большие посадки с натягом и несоосность вала. Также подходит для тяжелых или ударных нагрузок. Не рекомендуется для малошумных применений, за исключением тех случаев, когда более узкий радиальный зазор не подходит.

Радиальный зазор не имеет ничего общего с классом точности или допуском . Незакрепленный подшипник не обязательно означает подшипник с низкой точностью. У вас может быть подшипник класса P4 (Abec7) с небольшим радиальным зазором точно так же, как у вас может быть подшипник P0 (Abec1) с малым радиальным зазором, поэтому слишком большой зазор предполагает более плотный радиальный зазор или необходим осевой предварительный натяг.

В малошумных или высокоскоростных приложениях желателен нулевой остаточный радиальный люфт. Это обеспечивает большую жесткость, снижает уровень шума, повышает точность хода и может исключить проскальзывание мяча при ускорении. Это достигается путем применения  предварительная нагрузка  к подшипнику. Это осевая нагрузка, приложенная к внутреннему или внешнему кольцу, чтобы сместить внешнее кольцо относительно внутреннего кольца и устранить радиальный люфт.

Предварительный натяг обычно применяется с помощью волнистых или пружинных шайб и, как правило, к неподвижному кольцу, которое должно иметь скользящую посадку на валу или корпусе для обеспечения осевого перемещения. Если подшипники приклеены к валу или корпусу, можно использовать грузы, чтобы удерживать подшипник в предварительном напряжении, пока клей затвердевает. Величина предварительной нагрузки должна быть как можно меньше. Чрезмерная предварительная нагрузка может привести к высокому моменту трения и быстрому выходу из строя.

Следующее руководство по предварительной нагрузке предоставлено Sapporo Precision

Категория предварительной нагрузки	Сумма предварительной загрузки Миниатюрный и малый подшипник (Cr = номинальная динамическая грузоподъемность)	Сумма предварительной загрузки Стандартный подшипник (Cr = номинальная динамическая грузоподъемность)	Характеристики
Легкая предварительная нагрузка	0,50% х Cr	0,15% х Cr	Жесткость подшипника не требуется. Акцент на низком крутящем моменте.
Легкая предварительная нагрузка	1,25% х Cr	0,58% х Cr	Требуется жесткость подшипника и низкий крутящий момент.
Средняя предварительная нагрузка	1,75% х Cr	1,28% х Cr	Акцент на жесткость подшипника. Относительно высокий крутящий момент.
Тяжелая предварительная нагрузка	2,50% х Cr	2,64% х Cr	Акцент на жесткость подшипника. Высокий крутящий момент.

 

Радиальный и осевой зазор шарикоподшипника || Динаролл

Главная / Техническая информация / Обзор и номенклатура / Радиальный и осевой люфт

РАДИАЛЬНЫЙ И ОСЕВОЙ ЛЮФТ

Подшипники собраны с небольшим зазором между шариками и дорожками качения. Это позволяет подшипнику вращаться плавно, но также влияет на работу подшипника в данном приложении. Эту неплотность можно разделить на две составляющие — радиальный и осевой люфт.

РАДИАЛЬНЫЙ ЛЮФТ — это максимальное смещение одного кольца подшипника относительно другого кольца в направлении, перпендикулярном оси вращения подшипника.        Радиальный зазор = ∆ r

ОСЕВОЙ ЛЮФ , или осевой люфт, представляет собой максимальное относительное смещение колец подшипника в направлении, параллельном оси вращения.        Осевой люфт = ∆ a

Радиальный и осевой зазоры взаимозависимы и определяются при изготовлении подшипника. Как правило, радиальный люфт является спецификацией при покупке.

Стандартные диапазоны радиального зазора и области применения

Размеры указаны в 0,0001 дюйма (0,001 мм)

DYNAROLL КОД	ОПИСАНИЕ	РАДИАЛЬНАЯ ИГРОВОЙ ДИАПАЗОН		ПРИМЕНЕНИЕ
		МИН	МАКС
МС2	Герметичный	1  (3)	3  (8)	Системы редукторов с малым люфтом с преимущественно радиальная нагрузка.