離心泵運(yùn)行中聯(lián)軸器轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障特征

發(fā)布時(shí)間：2019-10-25

在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，狀態(tài)信息隱藏在振動(dòng)信號(hào)中，包含設(shè)備各種異常或故障的信息，所以判斷故障類型提取振動(dòng)參數(shù)。對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)機(jī)械可以在不停機(jī)的情況下對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集，以判斷其運(yùn)行狀態(tài)，采用振動(dòng)診斷方法實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障診斷；研究實(shí)踐表明，將振動(dòng)信號(hào)作為原油離心泵的監(jiān)測(cè)與故障診斷的判斷依據(jù)，對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行分析，可以達(dá)到對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行非拆解診斷的目的，從而減少維修費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益良好。振動(dòng)是設(shè)備運(yùn)行過程中的一種屬性，任何設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，只要振動(dòng)數(shù)值在允許范圍內(nèi)都屬于正常。如果振動(dòng)出現(xiàn)異常，則可以判斷設(shè)備出現(xiàn)了故障。在雙吸式離心泵的各類故障中，很多故障都可以通過振動(dòng)信息判斷出來，如不平衡、不對(duì)中、軸彎曲、變形、基礎(chǔ)松動(dòng)、潤滑油的減少等。因此振動(dòng)這一跡象是機(jī)械故障診斷的重要信息。
　　旋轉(zhuǎn)機(jī)械的的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)一般由多個(gè)轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子間的聯(lián)接件采用剛性或半撓性聯(lián)軸節(jié)，由于轉(zhuǎn)子之間的聯(lián)軸器安裝精度不夠、軸承中心線與轉(zhuǎn)軸中心線存在偏斜，或者轉(zhuǎn)子承載后發(fā)生彎曲、轉(zhuǎn)子與軸承的內(nèi)隙過大等原因，這些因素作用下會(huì)造成轉(zhuǎn)子之間對(duì)中不好，引起軸向振動(dòng)和徑向振動(dòng)。除此之外，在制造、安裝及運(yùn)行過程中，安裝誤差、機(jī)殼受熱膨脹、溫度變化熱變形等都能造成軸系不對(duì)中。
　　軸系不對(duì)中包括聯(lián)軸器不對(duì)中和軸承不對(duì)中這兩種情況，此處說的軸系不對(duì)中是指聯(lián)軸器不對(duì)中。軸系不對(duì)中可以分為以下幾種類型：
　　1)平行不對(duì)中平行不對(duì)中是指轉(zhuǎn)子的軸線發(fā)生徑向平行位移。
　　平行不對(duì)中單獨(dú)作用會(huì)產(chǎn)生徑向振動(dòng)，其頻率為工頻的兩倍；
　　2)偏角不對(duì)中偏角不對(duì)中是指兩轉(zhuǎn)子軸線發(fā)生相互交叉成角度(亦稱偏角位移)。
　　偏角不對(duì)中單獨(dú)作用會(huì)產(chǎn)生附加彎矩引起軸向振動(dòng)，其振動(dòng)頻率等于轉(zhuǎn)子工頻。
　　3)平行偏角綜合不對(duì)中　平行偏角綜合不對(duì)中是指兩轉(zhuǎn)子的軸線發(fā)生交錯(cuò)位移。
　　實(shí)際中遇到的軸系不對(duì)中情況，基本沒有純粹的平行不對(duì)中或純粹的偏角不對(duì)中，而往往是這兩種情況的綜合，即轉(zhuǎn)子軸線既有平行位移又有偏角位移，形成平行偏角不對(duì)中。因此，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)，在聯(lián)軸器旁的徑向軸承上，會(huì)有一個(gè)附加徑向力作用，其頻率為兩倍的工頻，同時(shí)還會(huì)有一個(gè)附加軸向力作用于止推軸承上，其頻率等于工頻。在上述兩種力的作用下，轉(zhuǎn)子和支撐會(huì)發(fā)生徑向振動(dòng)和軸向振動(dòng)，分別對(duì)應(yīng)頻率兩倍的工頻和一倍的工頻。
　　不對(duì)中的頻譜還具有以下特征：
　　1)振動(dòng)信號(hào)特征　波形在工頻正弦波上存在次峰，其頻率為兩倍工頻；軸心軌跡經(jīng)提純后呈現(xiàn)香蕉形或8字形；齒式聯(lián)軸器的頻譜特征，主要表現(xiàn)為徑向方向上的二倍頻成分，如果存在角度不對(duì)中，還表現(xiàn)為軸向方向上的工頻振動(dòng)；剛性聯(lián)軸器的頻譜特征，頻譜特征表現(xiàn)為兩倍的轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率，如果存在角度不對(duì)中，頻譜特征則表現(xiàn)為轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率。若存在嚴(yán)重不對(duì)中，則可能產(chǎn)生較強(qiáng)的非線性。
　　2)方向性　平行不對(duì)中引起的振動(dòng)主要反應(yīng)在徑向方向上，角度不對(duì)中引起的振動(dòng)，軸向振動(dòng)值可能明顯大于徑向振動(dòng)值。
　　3)敏感參數(shù)　隨轉(zhuǎn)速變化明顯；隨負(fù)荷增大而增大；聯(lián)軸器旁的軸承出現(xiàn)的振動(dòng)較大(這是因?yàn)椴粚?duì)中時(shí)聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)軸承的支撐負(fù)荷將有很大變化)。
　　轉(zhuǎn)子不對(duì)中會(huì)造成如下后果：
　　a)會(huì)在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生附加彎矩并對(duì)軸承產(chǎn)生附加載荷，各軸承之間的負(fù)荷因此重新分配，分配不均導(dǎo)致部分軸承因過載損壞。
　　b)會(huì)引發(fā)聯(lián)軸器疲勞。
　　c)對(duì)于滑動(dòng)軸承的場(chǎng)合，會(huì)引起油膜失穩(wěn)。