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联轴器故障总结(更新中)

 文斋WZ 2018-06-21

联轴器故障特征:主要表现为转频,有时有丰富的高次谐波,有时也可能没有。

分析联轴器,不光要看频谱,还得看不同传感器之间的相位

联轴器与转轴配合松动:

1、轴承振动以1x成分为主;

2、振动随负荷波动变化幅度较大。

齿式联轴器故障

联轴器是齿式联轴器器,他有三部分:两个齿式联轴节分贝安装在汽轮机和泵上,还有一个齿套,它在内部有两排齿分别与两个联轴节的齿啮合,也就是说齿套可以看做独立旋转的,如果齿套卡涩造成齿套与联轴节有了关系,此时不能看成独立旋转部件,那么齿套和联轴节之间的径向间隙变化形成齿套偏心,产生不平衡力

在长期运行过程中表现为振动持续增长;

振动故障主要表现在联轴器两侧的轴承处振动测点上;

对于刚度较小的转子的振动响应影响比较大;

振动响应以基频分量为主;

缺油易粘合,刚度增加,同时可能表现出不平衡的特征,但相位不一定是稳定的。




对轮螺栓紧力不足

第一次开机空载、低负荷工况下振动响应较小

提升负荷过程中,振动发生突变

振动响应主要为基频

联轴器故障及振动特征

有故障联轴器常产生3X转速频率振动响应,尤其是联轴器隔板套(spacer)太长或太短时,径向及轴向方向通常显示明显的3X转速频率的振动。修改隔套的尺寸或者重新调整驱动设备或被驱动设备的位置可以解决这些故障。

齿型联轴器可能会发生卡死现象,在齿型联轴器的齿处产生的摩擦力大于作用力时,使联轴器变为刚体,此时某点处可能出现齿的摩擦熔焊,尤其是如果缺乏润滑剂的情况下,卡住的联轴器可能会使推力轴承损坏,如果齿熔焊在一起,则会使齿断裂或使齿面出现凹坑,联轴器卡主通常会使轴向方向和径向方向振动增大一般轴向方向振动更大些

大多数情况下,都影响1X转速频率振动。然而,某些类型的联轴器将产生类似像“圣诞树”效应的频率分布。这些情况下,可能出现许多谐波频率,从一个谐波频率到下一个谐波频率振动幅值减小约25%,所谓频谱”圣诞树“效应就是从二次谐波频率到五次或六次谐波频率都以约25%的下降幅度很均匀的下降。

配合松动的联轴器会激起叶片通过频率或啮合频率两侧产生转轴转速频率的边带,(然而注意,叶片通过频率和啮合频率的转频边带并不总是指示松动的联轴器),松动的联轴器不是以均匀的轴转速驱动旋转设备,而是以轴转速的倍数脉冲驱动旋转设备,使轴转速调制了叶片通过频率或啮合频率形成了这些边带,因此,有类似于下图所示联轴器转速频率等间隔边带的振动信号可能意味着联轴器松动(其原因是不良配合或是联轴器零件磨损造成)。

蛇形联轴器

该种联轴器需要油润滑,长期不换油,易发生干燥,磨损,断裂、锈蚀等现象

弹性柱销联轴器

对于弹性柱销联轴器早期故障首先出现的是一倍频率!此时一般只需要更换弹性柱销!如果持续发展就变为柱销数的倍频,此时一般磨损已经相当严重,可能需要更换联轴器!当然出现一倍频不等于弹性柱销联轴器就有问题,还有不平衡,或者基础松动的可能性,需要听诊,频闪仪确认诊断!

大多数情况都是出现转速谐波,严重时的谱型会像圣诞树
另外补充一点,万向节十字包损坏时除了4倍频还可能出现2倍频,看十字包损坏情况了。
液力偶合器故障:主要故障体现在转频1x上,目观察偶合器时有不平衡现象,有异响!
联轴器两侧两边都是松动特征是可以考虑下联轴器。
我最近碰到一个联轴器问题,弹性注销联轴器,弹性块磨损严重,出现的是转频谐波,2倍频能量峰值较高,另外包络频谱转频谐波也很丰富,
用包络有效值是发现液力偶合器故障的一种好方法,如果有效值大于8m/s2是早期故障的开始。
联轴器故障从角度不对中的机理上来理解就可以了,角度不对中一般一倍频大于二倍频。
一般都是不对中导致的磨损严重吧,磨损严重的情况+不对中两个一起上的话应该是2X最高,同时注销数目X的比其他倍数频率稍高。同时这个频率下底角有点高。
我这有过一个齿式的磨损到不能看,联轴节上下差1mm的结果频谱上看是1X暴高(轴向),后来推测是磨损的太厉害了,导致不对中的情况被弱化,形成不了对轴向的2次形变力作用导致2倍频低。
不对中分三种情况,平行不对中,角度不对中,复合不对中,平行不对中主要体现在径向2倍峰值,角度不对中体现在轴向1倍峰值,复合不对中这两种现象会同时存在,你那齿式的联轴器磨损造成角度不对中的几率较大

使用仪器 CSI 2130
量测点位置马达 DE端M1 与M2 NDE端 水平.垂直与轴向。
全马达水平与垂直向速度频谱,鬆动讯号不明显。


现场切换加速度频谱量测与观察,高频鬆动明显,且有磨损讯号


要求电控人员开启备台运转,并停机检测此机台外观与锁固状况。



因为敝人每个月都需要撰写分析案例与实际状况比对,遇到很多联轴器损坏造成振动放大的案例。
不过可能分析的不是很好,请见谅。

某些产线与设备相关资讯我都抹掉了,避免造成困扰。
另外一个齿轮联轴器损坏案例,起因乃不对中,而且这条产线当初在设立的时候,不对中问题严重。
导致后续敝人接手时,还强迫产线停机叁天,进行全部重要设备的雷射对中工作。
(因为敝人是台湾人,可能语法与名称会有所不同,请见谅)

速度频谱,明显鬆动讯号。因当时无法停机进行检修,使用油漆笔在联轴器上做记号,测试是否不同步作动。测试结果当然是不同步作动,显示内部严重磨损。



实际损坏状况


仅供参考。

另,我们在研究联轴器损坏时,应该考虑的是因果关係。
联轴器损坏是果,那成因是不对中? 动不平衡? 润滑不足? 装配问题? 等等
各个成因造成的频谱皆不相同,在初期诊断时,就会诊断到成因的频谱。
后期因为联轴器损坏的关係,在低频或高频会出现鬆动讯号,并可能会伴随成因的频谱
导致解析上似乎只有鬆动讯号或是混合讯号产生。

所以如果没有处置这些损坏成因的问题,联轴器仍然会快速的损坏。

以上,个人浅见,请不吝指教。

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