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三種常見的機(jī)械松動(dòng)的振動(dòng)頻譜分析
2022-09-14申甲斌
(山東亞太森博漿紙有限公司)
本文的內(nèi)容是關(guān)于常見的幾種松動(dòng)形式及頻譜特征診斷,非常實(shí)用的知識,希望對你的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。
機(jī)械松動(dòng)一般分為結(jié)構(gòu)松動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)部件松動(dòng)。造成機(jī)械松動(dòng)的原因有安裝不良、長期磨損、基礎(chǔ)或機(jī)座損壞、零部件破壞、配合間隙過大等。機(jī)械松動(dòng)可以使已經(jīng)存在的不平衡、不對中等所引起的振動(dòng)問題更加嚴(yán)重,也可因機(jī)械松動(dòng)的進(jìn)一步惡化,而引發(fā)其他故障。對松動(dòng)類型的界定還沒有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),目前發(fā)現(xiàn)有三種比較常見且典型的機(jī)械松動(dòng),它們都有其獨(dú)特的振動(dòng)頻譜及振動(dòng)相位表現(xiàn)。
一、類型A——結(jié)構(gòu)框架和基礎(chǔ)松動(dòng)
1、松動(dòng)現(xiàn)象與處理措施
這一類型的松動(dòng)主要包括以下故障:
設(shè)備底腳、基板和混凝土基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)松動(dòng)或強(qiáng)度不足;
灌漿惡化或破碎;
框架或底部變形;
地腳緊固螺栓松動(dòng)等。
這些松動(dòng)現(xiàn)象都能在現(xiàn)場明顯地觀察到,其破壞力一般比較大,嚴(yán)重時(shí)會(huì)加重設(shè)備的不平衡或不對中。
處理措施:
鞏固基礎(chǔ)、矯正結(jié)構(gòu)、緊固松動(dòng)螺栓等。對于已經(jīng)存在不平衡或不對中的設(shè)備,還要同時(shí)調(diào)整不平衡或不對中。
2、典型松動(dòng)頻譜與基本特征
典型松動(dòng)頻譜如圖1所示,其松動(dòng)所反映的基本特征見表1。
幾點(diǎn)說明:
該典型的松動(dòng)特征與不平衡或偏心轉(zhuǎn)子故障特征一致,可用相位來區(qū)分。
通常情況下,高振動(dòng)幾乎只限于一個(gè)轉(zhuǎn)子(單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)機(jī)、被驅(qū)動(dòng)機(jī)或齒輪箱),這與不平衡或不對中不同,因?yàn)椴黄胶饣虿粚χ幸鸬母哒駝?dòng)不只限于一個(gè)轉(zhuǎn)子。
對于一些特殊情況,如用于緊固泵軸承座的螺栓,其作用力為軸向方向。如果這些螺栓出現(xiàn)松動(dòng),就會(huì)導(dǎo)致軸向的1×轉(zhuǎn)速振動(dòng)高,這與不對中故障很相似。只要上緊這些螺栓就會(huì)減少振動(dòng)。
二、類型B——由搖擺運(yùn)動(dòng)或結(jié)構(gòu)斷裂和軸承底座斷裂引起的松動(dòng)
1、松動(dòng)現(xiàn)象與處理措施
這種類型只有在出現(xiàn)以下松動(dòng)故障時(shí)發(fā)生:
結(jié)構(gòu)或軸承底座斷裂;
有時(shí)由于支撐腳不等長引起的搖擺;
偶爾發(fā)生在一些松動(dòng)的軸承座螺栓上;
當(dāng)松動(dòng)的軸承或不適當(dāng)?shù)牟考浜蠁栴}程度較輕時(shí)(無沖擊)。
這些松動(dòng)現(xiàn)象也可以在現(xiàn)場觀察到,但內(nèi)部件配合問題只有通過拆檢來查找驗(yàn)證。
處理措施:
可通過更換斷裂部件、調(diào)整不適當(dāng)部件的配合情況、緊固螺栓等來減少振動(dòng)。
2、典型松動(dòng)頻譜與基本特征
典型松動(dòng)頻譜如圖2所示,松動(dòng)所反映的基本特征見表2。
幾點(diǎn)說明:
在通常情況下,如果不存在其他激振力,這些振動(dòng)癥狀就不會(huì)出現(xiàn)。
如果松動(dòng)故障源于軸承座的軸承松動(dòng)或是軸上的部件松動(dòng),振動(dòng)將幾乎保持在1×和2×轉(zhuǎn)速上,直到其惡化至發(fā)生脈沖或沖擊作用。當(dāng)發(fā)生這一情況時(shí),脈沖會(huì)引起時(shí)域波形的非線性,導(dǎo)致許多先于類型C松動(dòng)的諧波。
有時(shí)因設(shè)備底腳的斷裂松動(dòng)進(jìn)一步引發(fā)了聯(lián)軸器的故障,導(dǎo)致聯(lián)軸器內(nèi)彈性塊的磨損松動(dòng)。該頻譜也會(huì)出現(xiàn)先于類型C松動(dòng)的諧波。
三、類型C——軸承松動(dòng)或部件間配合不適當(dāng)造成的松動(dòng)
1、松動(dòng)現(xiàn)象與處理措施
此類松動(dòng)包含以下幾種故障:
軸承座的軸承松動(dòng);
過大的軸承內(nèi)部游隙;
軸承座中的軸承襯套松動(dòng);
轉(zhuǎn)子松動(dòng);
軸承松動(dòng)或跑圈等。
這些現(xiàn)象可通過打開軸承座端蓋來觀察。該類型的松動(dòng)直接關(guān)系到旋轉(zhuǎn)設(shè)備的軸承與軸,松動(dòng)嚴(yán)重時(shí)會(huì)磨損軸承、軸或相關(guān)配合件,甚至直接卡死旋轉(zhuǎn)設(shè)備。
處理措施:
可通過更換軸承或襯套、調(diào)整部件間配合情況等解決。
2、典型松動(dòng)頻譜與基本特征
典型松動(dòng)頻譜如圖3所示,其松動(dòng)所反映的基本特征見表3。
幾點(diǎn)說明:
該松動(dòng)也可能在達(dá)到工作溫度且部件已經(jīng)熱膨脹后出現(xiàn)。
如果明顯存在1/2x峰值,則表明有更為復(fù)雜的松動(dòng)故障存在(有可能存在摩擦)。
當(dāng)轉(zhuǎn)子松動(dòng)時(shí),如泵葉輪松動(dòng),每次啟動(dòng)后的相位不同。
看似這種類型松動(dòng)的振動(dòng)頻譜(許多1×轉(zhuǎn)速諧波),實(shí)際預(yù)示著更為嚴(yán)重的故障存在即軸承松動(dòng)和跑圈,此故障會(huì)引起抱軸,導(dǎo)致設(shè)備的嚴(yán)重失效。
摘錄自《中國設(shè)備工程》