本文的內容是關於常見的幾種鬆動形式及頻譜特徵診斷,非常實用的知識,希望對你的工作和學習有所幫助。
機械鬆動一般分為結構鬆動和轉動部件鬆動。造成機械鬆動的原因有安裝不良、長期磨損、基礎或機座損壞、零部件破壞、配合間隙過大等。機械鬆動可以使已經存在的不平衡、不對中等所引起的振動問題更加嚴重,也可因機械鬆動的進一步惡化,而引發其他故障。對鬆動型別的界定還沒有嚴格的標準,目前發現有三種比較常見且典型的機械鬆動,它們都有其獨特的振動頻譜及振動相位表現。
一、型別A——結構框架和基礎鬆動
1
鬆動現象與處理措施
這一型別的鬆動主要包括以下故障:
裝置底腳、基板和混凝土基礎的結構鬆動或強度不足;
灌漿惡化或破碎;
框架或底部變形;
地腳緊固螺栓鬆動等。
這些鬆動現象都能在現場明顯地觀察到,其破壞力一般比較大,嚴重時會加重裝置的不平衡或不對中。
處理措施:
鞏固基礎、矯正結構、緊固鬆動螺栓等。對於已經存在不平衡或不對中的裝置,還要同時調整不平衡或不對中。
2
典型鬆動頻譜與基本特徵
典型鬆動頻譜如圖1所示,其鬆動所反映的基本特徵見表1。
圖1 型別A典型的鬆動頻譜圖
表1 型別A鬆動所反映的基本特徵
幾點說明:
該典型的鬆動特徵與不平衡或偏心轉子故障特徵一致,可用相位來區分。
通常情況下,高振動幾乎只限於一個轉子(單獨的驅動機、被驅動機或齒輪箱),這與不平衡或不對中不同,因為不平衡或不對中引起的高振動不只限於一個轉子。
對於一些特殊情況,如用於緊固泵軸承座的螺栓,其作用力為軸向方向。如果這些螺栓出現鬆動,就會導致軸向的1×轉速振動高,這與不對中故障很相似。只要上緊這些螺栓就會減少振動。
二、型別B——由搖擺運動或結構斷裂和軸承底座斷裂引起的鬆動
1
鬆動現象與處理措施
這種型別只有在出現以下鬆動故障時發生:
結構或軸承底座斷裂;
有時由於支撐腳不等長引起的搖擺;
偶爾發生在一些鬆動的軸承座螺栓上;
當鬆動的軸承或不適當的部件配合問題程度較輕時(無衝擊)。
這些鬆動現象也可以在現場觀察到,但內部件配合問題只有透過拆檢來查詢驗證。
處理措施:
可透過更換斷裂部件、調整不適當部件的配合情況、緊固螺栓等來減少振動。
2
典型鬆動頻譜與基本特徵
典型鬆動頻譜如圖2所示,鬆動所反映的基本特徵見表2。
圖2 型別B的典型鬆動頻譜圖
表2 型別B鬆動所反映的基本特徵
幾點說明:
在通常情況下,如果不存在其他激振力,這些振動症狀就不會出現。
如果松動故障源於軸承座的軸承鬆動或是軸上的部件鬆動,振動將幾乎保持在1×和2×轉速上,直到其惡化至發生脈衝或衝擊作用。當發生這一情況時,脈衝會引起時域波形的非線性,導致許多先於型別C鬆動的諧波。
有時因裝置底腳的斷裂鬆動進一步引發了聯軸器的故障,導致聯軸器內彈性塊的磨損鬆動。該頻譜也會出現先於型別C鬆動的諧波。
三、型別C——軸承鬆動或部件間配合不適當造成的鬆動
1
鬆動現象與處理措施
此類鬆動包含以下幾種故障:
軸承座的軸承鬆動;
過大的軸承內部遊隙;
軸承座中的軸承襯套鬆動;
轉子鬆動;
軸承鬆動或跑圈等。
這些現象可透過開啟軸承座端蓋來觀察。該型別的鬆動直接關係到旋轉裝置的軸承與軸,鬆動嚴重時會磨損軸承、軸或相關配合件,甚至直接卡死旋轉裝置。
處理措施:
可透過更換軸承或襯套、調整部件間配合情況等解決。
2
典型鬆動頻譜與基本特徵
典型鬆動頻譜如圖3所示,其鬆動所反映的基本特徵見表3。
圖3 型別C典型的鬆動頻譜圖
表3 型別C鬆動所反映的基本特徵
幾點說明:
該鬆動也可能在達到工作溫度且部件已經熱膨脹後出現。
如果明視訊記憶體在1/2x峰值,則表明有更為複雜的鬆動故障存在(有可能存在摩擦)。
當轉子鬆動時,如泵葉輪鬆動,每次啟動後的相位不同。
看似這種型別鬆動的振動頻譜(許多1×轉速諧波),實際預示著更為嚴重的故障存在即軸承鬆動和跑圈,此故障會引起抱軸,導致裝置的嚴重失效。