上海星晟檢測儀器有限公司
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閱讀:119發(fā)布時間:2025-9-27
機械振動中包含著從低頻到高頻各種頻率成分的振動,旋轉機械運轉時產(chǎn)生的振動也是同樣的。軸系異常(包括轉子部件)所產(chǎn)生的振動頻率特征如下:
| 發(fā)生頻率 | 主要異常現(xiàn)象 | 振動特征 |
| 低頻 | 不平衡 | 轉子軸心線周圍質量分布不均勻。 振動頻率與旋轉頻率一致。 |
| 不對中 | 聯(lián)軸器連接的兩軸中心線偏移。 振動頻率與旋轉頻率一致或與旋轉頻率成倍 | |
| 松動 | 基礎螺絲松動或軸承磨損引起的振動。 振動頻率含有旋轉頻率的高次成分。 | |
| 油膜振蕩 | 常發(fā)生在定制給油的滑動軸承上。 是因軸承的力學特征引起的振動。 振動頻率是軸的固有頻率。 | |
| 中頻 | 壓力脈動 | 在泵、風機等產(chǎn)生壓力的結構中,每次渦輪通過渦殼部位,流體、壓力變動。當壓力機構有異常時就產(chǎn)生壓力脈動。 |
| 葉輪葉片 通過振動 | 軸流式或離心式壓縮機中,透平運行時,由于動靜葉片間干涉;葉輪和導葉間干涉,噴頭和葉輪間干涉引起的振動。 | |
| 高頻 | 氣濁 | 流體機械中,由于局部壓力降低,產(chǎn)生氣泡,氣泡壓力增高,破滅時即產(chǎn)生高頻振動并有音響。 |
| 流體音振動 | 流體機械中,因壓力機構異?;蛎芊鈾C構異常等產(chǎn)生的一種渦流,一般是隨機高頻振動和音響。 |
二、對象設備的選擇
從效率和效果方面來看,將工廠內所有設備都作為簡易診斷對象是不可取的。從技術方面看,有可以診斷的設備也有不可診斷的設備。因此選擇對象設備時必須充分探討,選擇標準如下:
1. 與生產(chǎn)直接有關的設備
2. 雖然是附屬設備,但故障引起的破壞性大的設備
3. 由于故障,有再次損壞可能性的設備
4. 維修成本高的設備
三、 檢測周期
為使機械設備的異常在初期階段就能被發(fā)現(xiàn),必須對設備進行定期檢測,檢測周期的長短要視異常程度大小而定。異常嚴重的必須縮短檢測周期。這一點非常重要,但是,不看必要性,過分縮短檢測周期是不經(jīng)濟的。
決定檢測周期時必須注意:
·設備過去的異常履歷和發(fā)生異常的周期
·設備的劣化速度
對過去有異常履歷的設備,檢測周期應為發(fā)生周期的1/10以下。而象磨損故障這一類劣化是慢慢進行的設備,檢測周期即使長一點也是足夠的。但是對于高速旋轉體,故障一旦產(chǎn)生立即會導致故障的設備,希望每天檢測或在線監(jiān)測。
以下是各類設備的標準檢測周期(是一個基本周期),如檢測數(shù)據(jù)變化加劇或達到判定基準的注意區(qū)域時,必須縮短檢測周期。
| 高速旋轉機械 | 透平壓縮機(氣輪壓縮機) 煤氣透平機(燃氣輪機) 蒸汽透平機 | 每日 |
| 一般旋轉機械 | 泵、風扇、鼓風機 蒸汽透平機 | 每周 |
一般情況下,軸承劣化初期,劣化是慢慢進展的,這時如不作適當處置,劣化就會激烈進展,因此,對軸承來說,檢測周期應比其它設備或部件短,盡可能每天檢測較放心。另外,檢測周期不應固定不變。如果,檢測值同判定基準對照處在很正常狀態(tài)時,則周期可固定不變,但當進入注意區(qū)域時,檢測周期應縮短,這一點很重要。
檢測點是在軸承殼體部位,應選擇探頭與機械接觸良好。剛性高的部位作為測點,測低頻振動時,三個方向都測(軸向、水平、垂直),一般軸向和水平向都在軸心同高度測。要求在三個方向測是因為各種故障引起的振動發(fā)生在不同的方向上。例如,不平衡一般是水平方向振動出現(xiàn)異常,不對中是軸向,松動是上下方向。但測高頻振動時,只要選擇最容易測的一個方向即可(一般是垂直方向),這是因為滾動軸承上產(chǎn)生的振動是各方向傳遞的。
測量點選擇大多數(shù)情況從效率方面考慮,并結合設備結構的特點,目的要最容易測到所產(chǎn)生的劣化現(xiàn)象。測點選好,檢測的方向也限定了。確定測點后,每次在同一點檢測這一點非常重要,因對高頻振動而言,檢測點位置差數(shù)mm。振動顯示值可相差6倍,另外,檢測面狀態(tài)影響很大,必須除去檢測點的油漆和油污,選盡可能平滑的面作為測點(沖孔作標記號不好,接觸不好)。
五、 簡易診斷原理
如果滾動軸承內圈、外圈或滾動體有損傷,那么,在滾動中,各部件相互接觸時會發(fā)生機械沖擊,從而產(chǎn)生沖擊脈沖,隨著損傷程度的不同,沖擊脈沖值也不同。
以振動方式取得的沖擊脈沖如圖(1)所示的那種高頻衰減振動波形,因此,軸承損傷可根據(jù)這種振動加速度來診斷(振幅越大,說明損傷越嚴重)。
1. 用圖2(a)所示的沖擊波形峰值(p)或用圖2(b)所示的沖擊波形值處理后的平均值(A)都能診斷異常,基本上是一致的。一般情況下,考慮到顯示值的穩(wěn)定性,用平均值進行診斷。但轉速低時(300rpm以下)平均值變動小、正常、異常難以判斷。因此,用峰值進行診斷較好。
2. 另外??捶逯?、平均值的大小關系(即P/A比值大小關系),也可以大致判斷軸承異常。如圖3(a)所示,P/A值大時,軸承有損傷。圖3(b)所示,P/A值小時,往往是潤滑不良或者有磨損異常。
判斷旋轉機械設備是否正常的標準一般有以下三種,對具體設備選用哪種判定標準,必須充分探討。
1. 判定基準
同一部位的檢測值與判定基準比較,判定設備是良好/注意/不良狀態(tài)。
標準是經(jīng)過大量振動試驗,現(xiàn)場振動測試以及一定的理論研究而總結出來的標準。
2. 相對判定基準
同一部位定期檢測,將正常時的振動值作為初始值,看定期檢測值是初始值的幾倍,以此來判斷設備狀態(tài)。
一般振動值為原始基準2倍時,需加強監(jiān)測,低頻振動增大到原始基準4倍時需檢修,高頻增動增大到原始基值6倍時需檢修。
3. 相互判定基準
同種設備有多臺時,可在同一條件(運轉,基礎)下檢測,進行相互比較判斷。
五、日本新日鐵公司,從長期維修的數(shù)據(jù)中得到經(jīng)驗:
1. 判定基準
當被診斷的設備設有本身的判斷基準時,先用如下的判斷基準診斷
| 設 備 | 良 好 | 注 意 | 危 險 |
| 10-300KW (中型機) 300 rpm 以上 | M<1 | 1≤M<7 | M≥7 |
| 300KW 以上(大型機) 300 rpm 以上 | M<2 | 2≤M<11 | M≥11 |
| M--檢測值的平均值(單位mm/s)(三次測量值平均) | |||
注:1)如以上設備范圍內此基準不適用時,可用相對判定基準或相互判定基準
2)在軸承部位(V、H、A三向)各測三次振動值。
3)將每點所測的三次數(shù)據(jù)平均,求得M值,再判斷設備狀態(tài)。
根據(jù)高頻振動診斷滾動軸承損傷的判定基準。目前有幾個正在使用,這些值判定基準都是根據(jù)以下事項制成的。
·異常時振動現(xiàn)象的理論考察(特征頻率、公式等)
·根據(jù)測試,搞清振動現(xiàn)象(波形圖、頻率圖等)
·檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計評價(多次檢測取平均值)
·國內外參考文獻,振動標準的調查(參考圖譜,參照標準等)
2. 相對判定基準
當判定基準不適用時,可用下述方法求得判定基準值來判斷設備有無異常。
1)相對判定基準值確定程序如下:
·先確認對象設備是在正常狀態(tài)
·然后確定檢測點
·在同一測點上測25次
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