1.1轉子不平衡
(1)振動頻率單一,振動方向以徑向為主在工頻(亦稱轉頻)(1x)處有一z*大峰值;
(2)在一階臨界轉速內振幅隨轉速的升高而增大;
(3)譜圖中一般不含工頻(1X)的高次諧波(2x、3X……),因為不平衡的振動方向主要在徑向,一般在軸向譜圖上無多大峰值。不平衡和軸彎曲在1x處都會產生大的峰值,但不平衡引起的振動主要在徑向,而軸彎曲會在軸向引起大的干擾力。只有全面考慮設備運行情況,才不會誤診。
1.2軸不對中及軸彎曲
軸不對中有兩種:平行不對中和角度不對中。平行不對中產生的徑向振動比較突出,角度不對中產生的軸向振動更突出,兩者在機器端部或聯軸器兩邊都有180。的相位差。
不對中振動的特點:
(1)2x處有大的能量分布;(2)隨著不對中程度的增加,產生很大的軸向振動分量;(3)在聯軸器的兩邊振動的相位關系是180°+30°;(4)在2)進的幅值大于1x處的50%時意味不對中程度已加劇。
1.3機械松動
即使裝配再好的機器運行一段時間后也會產生松動。引起松動的常見原因是:螺母松動、螺栓斷裂、軸徑磨損、甚至裝配了不合格零件。
具有松動故障的典型頻譜特征是以工頻為基頻的各次諧波,并在譜圖中??吹?0X。國外有人認為,若3X處峰值z*大,是軸和軸承間有松動,若4x處有峰值,表明軸承本身、松動。
1.4滾動軸承故障
(1)軸承部件缺陷(內圈,滾動體剝落,滾道剝落等)特點:軸承缺陷頻率和諧波成分豐富,時域波形有沖擊,存在軸承內環(huán)特征頻率,存在軸承外環(huán)特征頻率,邊帶成分較明顯或突出。
(2)軸承間隙不當特點:振動分量1X,2X,3X占主導地位,1X-8x諧波成分豐富,軸承溫度偏高,存在明顯的(0.4-9)X范圍的頻率值。軸承新近調整安裝,存在軸承外環(huán)特征頻率。
(3)軸承磨損特點:軸承缺陷頻率和諧波成分豐富,存在較寬的隨機高頻振動帶,邊帶成分較明顯或突出,軸承溫度偏高。
2、真空泵在線監(jiān)測系統(tǒng)結構
2.1監(jiān)測測點選擇。由于傳動方式為皮帶傳動,振動檢測主要放在傳動側和非傳動側的軸承振動,具體測點選擇:傳動側圓柱滾子軸承水平振動、垂直振動;非傳動側圓柱滾子軸承水平振動、垂直振動;傳動側圓柱滾子軸承溫度;非傳動側圓柱滾子軸承溫度;傳動軸的軸向位移。如圖所示。
2.2系統(tǒng)的總體結構?;谙到y(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性及可擴展性的要求和先進、實用的原則,其總體結構圖如圖。
3、真空泵在線監(jiān)測系統(tǒng)應用
從連續(xù)三個多月實測記錄的振動信號看,由于該真空泵為新購置泵,葉輪、泵體、主軸為不銹鋼材料,使用優(yōu)質軸承,潤滑良好,表現為振動值在標準值范圍內,設備運行平穩(wěn),只是在起車和停車過程中某一轉速下出現較大的振動,振動值超過振動標準,原因是轉子經過臨界轉速時產生較大的共振。
其它捕捉到的異常振動波形,是正常運行時出現的振動:真空泵傳動側軸承的垂直與水平振動,遠遠高于非傳動側的振動;約為2-3倍,并且真空泵主軸產生0.105mm的軸向竄動。兩次振動大的階段累積時間接近5分鐘,這對真空泵的正常運行是十分有害的?,F場緊急停車仔細檢查真空泵發(fā)現,電動機地腳螺絲松動使電機輸出軸與真空泵主軸不平行,帶傳動不平穩(wěn),真空泵產生較大振動,經過處理故障得以排除。
在振動監(jiān)測中,因所監(jiān)測的真空泵是新安裝的,泵體材質為不銹鋼,在幾個月的時間里不會形成葉片結垢、腐蝕等問題,轉子系統(tǒng)出廠時經過嚴格的動平衡,正常運行中振動值較小,在安全范圍中,表明真空泵轉子系統(tǒng)沒有質量偏心、質量缺損、軸彎曲等機械故障,并且軸承也工作正常。
4、結論
實踐證明振動信號分析方法為真空泵安全平穩(wěn)生產提供了保證。真空泵狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對于監(jiān)測真空泵運行狀態(tài)、記錄歷史運行情況,及時發(fā)現故障,保證設備平穩(wěn)運行具有重要作用。
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