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机器设备保养中的振动检测与分析

时间:2012-08-17 来源:www.dqjsw.com.cn 编辑:李亮 点击:次 字体设置:
    机器设备的旋转部件会不时产生频率介于50Hz~10kHz之间的振动,我们可以测量设备的振动幅度,以便从中了解滚轴及其它转动部分的物理状态,这个监控过程一般称为振动分析。
    这些设备如果出现机械问题及电气问题,均会引起振动幅度的变异,振动大小与设备问题的严重性息息相关。
    如果能掌握振动的大小及变异来源,就能在设备尚未严重恶化之前,事先完成检修工作,以避免造成设备更大的损坏,而影响生产或增加维修费用。
    一、振动显示信号
    设备振动显示出来的信号比较复杂,但从确定性角度,分为确定性信号和非确定性信号。
    在旋转部件中,有不少是确定性信号:
    ·机组的联接及转子存在不对中、不平衡。
    ·齿轮箱中轮齿的点蚀、剥落、断齿
    ·滚动轴承中零部件损坏
    ·滑动轴承中存在油膜涡动等等这些常见的故障。
    这些确定性信号都有可以用函数关系来描述,即通过理论计算和频谱分析技术均可确定它们的特征频率,从而确定故障的类型和部位。
    振动分析仪利用电压加速度传感器将振动信号转换为电信号。而对电信号进行处理和分析,就能反推出设备各种振动量的准确值。从振动量的值来了解设备及其部件的状况,进而判断这些设备运转状态是否良好。
    这样就可以把检测到的振动情况可作为是否停机之依据,降低意外当机的机率。还可以分析出故障的部位和故障原因,并推断出检修的方法。
    二、振动的一些基本概念
    为了更好地研究振动分析设备故障诊断技术,首先要对振动有一定的了解。
    1、表示振动的要素包括:振幅、频率、相位、能量等。
    ·振幅:表明振动幅度的大小,振幅能说明设备或部件损坏的严重程度。
    ·频率:表明振动的来源,能说明设备或机械组件损坏的原因。
    ·相位:代表测点间振动的相互关系,能说明设备或机械组件的运转模态。
    ·能量:代表振动的破坏力,设备或机械组件损坏的冲击状况。
    2、其中振幅有三种数据类型:位移值(毫米)、速度值(毫米/秒)、加速度值。
    ·位移值,用于低转速成设备诊断上。由于低转速设备故障通过其它方法比较容易诊断,因此,位移值一般也只做设备故障诊断的辅助数据。目前常用于固定型非接触式位移量测。
    ·速度值,用于中速旋转设备诊断上,我们所使用的大部分设备是中速旋转设备,所以,速度值是最为常用的旋转机械设备故障诊断值,是ISO标准所使用的单位。
    ·加速度值,用于高速旋转设备诊断上。最常使用于轴承检测和振动冲击能量的检测。
    三、振动的检测与分析要点
    1、振动量测点的位置选择
    设备的任何一个组件或部位发生问题时几乎都会产生振动,其振动会经由转轴、基座或结构传递至轴承位置,因此在做定期振动量测时,最好都能在轴承部位进行量测,而且最好能量测到每个轴承。
    由于设备异常振动问题的研判必须仰赖比较各方向的振动值,才能做较准确的判断,因此除量测水平及垂直向之外,每根轴至少需量测一个轴向测点。
    2、如何从量测数据找出设备问题?
    最常见的设备振动问题可归纳为:对心不良、平衡不良、轴承损坏、基础松动等四种。
    ·如果出现水平、垂直及轴向振动大,这时水平与垂直向的振动大约为轴向的2~3倍,则基本可判定为对心不良。
    ·如果水平及垂直振动大,但轴向振动相对很小,这时水平与垂直向的振动大约为轴向的4倍以上,则可判定为平衡不良。
    ·总振动值在标准内,但是轴承状况值大,则说明出现轴承损坏或者轴承润滑不良情形。
    ·水泥基座与基础螺丝的振动值如果不同,则说明出现了基础松动。
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