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内容涵盖振动诊断技术、振动案例、红外成像、检修保养等知识。 需要现场振动诊断，现场转子平衡，检测服务，仪器购置者可留言或电话联系 一、设备概况 助燃风机运行两个月以来，轴承一直处于发热状态，于2006年7月11日对该风机的两个轴承进行测试分析。采用加速度传感器分别测量两个轴承垂直和水平方向的振动量。测点位置如图1所示，表1为轴承特征频率。 设备的主要参数：电机转速2 950r/min，电机功率37kW，流量130L，轴承型号1312。 二、精密诊断 对风机进行数据采集，然后利用幅域、频域分析方法对进行分析与诊断。 1．幅域分析 计算出信号的均方根值，结合IS02372振动速度判别标准，判断设备目前的运行状态。计算出的特征值如表2所示 从表2可以看出，测点2垂直方向的振动速度超过C级振动强度等级7.1mm/s，属于不满意”状态。其他测点的振动速度值也偏大，说明处于不良的运行状态。 2．频谱分析 首先对两个测点的数据进行傅立叶变换，如图2所示。 电机转频与图2中49.95Hz的频率成分相对应，同时还出现转频的多次谐波，表现为转轴松动的故障模式。此外，存在与转频不同步的频率成分336.72Hz，怀疑为故障频率。为此，分别对测点1和2垂直、水平方向进行频谱分析，如图3、4所示。 可以看出，测点1和2都存在336.72Hz的频率及其高次谐波成分。将该特征频率与表1中的各频率成分比校后，发现与轴承外圈频率335.54Hz基本一致，所以可以认定轴承的外圈出现故障。 仔细观察频谱图，还发现轴承外圈故障频率及谐波带有边带，频率为49.95Hz，应是转频。但几乎所有的关于故障诊断的书籍在谈到轴承故障时都认为轴承内圈故障频率会带有明显的转频边带，外圈的故障频率则没有边带。结论似乎与实际相矛盾。 事实上，轴承外圈故障频率及各次谐波皆受到49.95Hz转频的调制，是由于同时还存在轴承外圈松动的故障。因为，只有当轴承外圈与轴承座存在间隙，轴承运转时其中心才可能偏离轴承座的中心。于是，轴承每旋转一圈，外圈就与轴承座碰撞”一次，产生的频率正好等于转频。所以当出现轴承外圈频率及其高次谐波，并且外圈频率被转频调制时，就可以认为存在轴承外圈松动的故障，而且是造成轴承损坏的最根本原因。 当轴承外圈出现松动后，轴承与轴承座存在相对运动而形成摩擦。尤其当轴承高速旋转时，将产生大量摩擦热，致使轴承始终在高温下工作。工作温度越高，对部件装配精度影响越大，使得轴承与轴承座之间的间隙不断增大，产生恶性循环，以致承无法正常工作，最终完全失效。 三、诊断结论 综合以上振动分析结果，得出如下结论：轴承与轴承座配合松动，造成轴承与轴承座产生相对运动而温度升高。应采取措施，保证轴承与轴承座的装配精度，尤其应注意轴承座镗孔的加工精度。此外，更换轴承时应成对同时替换。 从图中还可以看出，测点2的频率幅值是测点1的3.5倍，与表2中的计算结果一致。幅域和频谱分析均说明了测点2的轴承故障问题更严重。 四、生产验证 对风机进行检修时，发现测点2的轴承已经严重破损，无法继续工作，经测量轴承座镗孔超差最大超过100um，已失去和轴承外圈的配合精度。换上同型号轴承后，采用680固齿胶将轴承与轴承座固定，以减小松动， 同时紧急订购轴承座。当风机正常运转后，对两个轴承重新进行测试与分 析，发现振动明显减小，如表3所示。 可以看出，无论是水平方向还是垂直方向，两个测点的振动值都非常小，根据IS02372振动速度判别标准，设备处于良好工作状态，说明了诊断结果与实际故障完全吻合。 五、综述 此处所述不仅是一个普通风机轴承的外圈故障，而是转轴松动与外圈故障相互结合在一起的综合故障形式。现象是轴承外圈故障明显并带有转频边带，转轴松动信号较弱。如果认为是轴承故障造成的松动只换轴承则不能解决根本问题；如果生搬轴承外圈故障不带任何边带”的故障诊断理论，就会否定轴承故障使诊断结论走上歧途。正确的结论是由于轴承座加工超差，轴承座孔与轴承外圈失去配合精度，产生松动，造成轴承损坏。表面看与诊断理论相矛盾的现象正是找到设备故障根本原因的基本依据。 |
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