液環真空ポンプの主軸破断原因
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当該ユニットには液環式真空ポンプがあり、使用過程で軸受の水平方向の振動が徐々に大きくなり、約1年以上経過した頃に主軸が破断しました。破断位置はキー溝の中央、つまり軸受の支持点の真ん中付近でした。軸の材質はDIN1.4122です。 みんなで問題の原因について話し合って、達人のアドバイスをお願いします :)
1、ウォーターリング真空ポンプの軸が曲がる原因は、軸の剛性が不足していることと、インペラーに大きな不均衡があって運転時に変形が生じるためです。軸のひび割れや破断は、多くの場合応力が集中する箇所、キー溝の端や直径が急変する部分で発生し、その損傷の原因は振動による疲労損傷であることが多い。 2、作業液が軸やインペラーを腐食させ、疲労強度を低下させる。腐食や摩耗により隙間が広がり、性能に影響を及ぼすだけでなく振動を悪化させ、疲労破壊を引き起こす。（一般的なウォーターリング真空ポンプの軸は熱処理が施されておらず、疲労強度が低い）3、軸が回転している間、ポンプ室内にガスが存在するため、ポンプ軸に作用する力が生じる。この力を半径方向力と呼び、これが疲労破壊の主な原因となる。構造が不合理であることも、ウォーターリング真空ポンプの軸に疲労破壊が生じる原因です。