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設(shè)備診斷技術(shù)的主要手段設(shè)備診斷技術(shù)的主要手段1設(shè)備診斷技術(shù)的定義在設(shè)備不停機(jī)或基本不拆卸的情況下,使用儀器對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試,檢查分析,定量地掌握設(shè)備的狀態(tài),對(duì)設(shè)備的異常原因、部位、程度進(jìn)行識(shí)別,并預(yù)測(cè)其劣化趨勢(shì)的技術(shù)。冶金設(shè)備狀態(tài)診斷系統(tǒng)的構(gòu)成:一、設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)是有效監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的技術(shù)。二、精密診斷技術(shù)精密診斷技術(shù)是確定設(shè)備是否存在故障,以及確認(rèn)設(shè)備劣化(或故障)的部位、程度、原因的技術(shù)。設(shè)備診斷技術(shù)的定義在設(shè)備不停機(jī)或基本不拆卸的情況下,使用儀器2設(shè)備診斷技術(shù)的主要手段
設(shè)備由機(jī)械、潤(rùn)滑、液壓、電氣等環(huán)節(jié)構(gòu)成,其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)不正常都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮。影響產(chǎn)品質(zhì)量,甚至使設(shè)備整體功能喪失,造成生產(chǎn)中止。因此作為設(shè)備防護(hù)體系的重要一環(huán)—設(shè)備診斷技術(shù)的任務(wù),就是對(duì)整體設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)行監(jiān)視。然而,對(duì)主作業(yè)線上的所有設(shè)備使用所有手段,對(duì)其全部功能都進(jìn)行監(jiān)視,顯然是無(wú)法辦到的,而且也是不經(jīng)濟(jì)的。因此只能有選擇地在一部分重要設(shè)備上,按需要采取某種手段,監(jiān)視其部分功能,進(jìn)行測(cè)試分析,做出定量的評(píng)價(jià)。設(shè)備診斷技術(shù)的主要手段設(shè)備由機(jī)械、潤(rùn)滑、液壓、電氣等3常用手段機(jī)械檢測(cè)電器檢測(cè)油質(zhì)檢測(cè)溫度檢測(cè)溫度介損振動(dòng)噪聲鐵譜聲發(fā)射絕緣粘度點(diǎn)溫?zé)嵊跋癯S檬侄螜C(jī)械檢測(cè)電器檢測(cè)油質(zhì)檢測(cè)溫度4
設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展方法1、確定實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)的設(shè)備2、選定狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù),如振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度等3、確定測(cè)點(diǎn)位置和測(cè)定方向,如1V、2H、3A等4、確定測(cè)試周期5、確定判別標(biāo)準(zhǔn),如絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)或類比標(biāo)準(zhǔn)等6、確定基準(zhǔn)和頻帶7、確定測(cè)試方法,如離線、在線等8、設(shè)備劣化趨勢(shì)分析設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作是通過(guò)數(shù)據(jù)的有效管理實(shí)現(xiàn)的,若要使數(shù)據(jù)間的比較有意義,則必須作到七個(gè)相同,即設(shè)備相同、測(cè)點(diǎn)相同、參數(shù)相同、方向相同、工況相同、基準(zhǔn)(指標(biāo)定)相同、頻帶(傳感器附著方式)相同等設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展方法1、確定實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)的設(shè)備設(shè)備狀態(tài)5監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)設(shè)備狀況進(jìn)行檢查、判斷、分析、評(píng)價(jià)的技術(shù)準(zhǔn)則,也是對(duì)監(jiān)測(cè)進(jìn)行組織管理的工作標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包括下列五個(gè)方面:1、定部位,要明確指定設(shè)備的監(jiān)測(cè)部位,按部位規(guī)定相應(yīng)的檢查項(xiàng)目和內(nèi)容。2、定方法,對(duì)每項(xiàng)內(nèi)容應(yīng)有確定的方法和相應(yīng)的器具。3、定標(biāo)準(zhǔn),對(duì)每項(xiàng)內(nèi)容都要明確劣化判定標(biāo)準(zhǔn)和狀態(tài)極限。4、定人員,對(duì)每項(xiàng)內(nèi)容都應(yīng)有固定的人員負(fù)責(zé)。5、定周期,對(duì)每項(xiàng)內(nèi)容都要有規(guī)定的監(jiān)測(cè)間隔時(shí)間。目標(biāo):項(xiàng)目部位清晰、檢查方法適用、判定標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)、人員分工明確、周期頻次合理;建立循環(huán)運(yùn)作機(jī)制,通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累,對(duì)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容反復(fù)修訂,使其逐步得到完善。監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)設(shè)備狀況進(jìn)行檢查、判斷、分析、評(píng)6振動(dòng)測(cè)試和分析設(shè)備在運(yùn)行時(shí),由于各運(yùn)動(dòng)部件的相互作用,都會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)。在正常情況下,這種振動(dòng)較小,而且平穩(wěn)。然而,在機(jī)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生異常時(shí),正常情況下都會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)增大,振動(dòng)性質(zhì)改變等現(xiàn)象。旋轉(zhuǎn)機(jī)械損壞,其90%以上都是緊接著振動(dòng)增大之后發(fā)生。當(dāng)某個(gè)部件出現(xiàn)異常時(shí),振動(dòng)就帶有這個(gè)異常部件的特征信息,通過(guò)對(duì)振動(dòng)測(cè)試和分析,就可了解設(shè)備異常部位、異常程度以及異常的原因。正因?yàn)槿绱耍駝?dòng)測(cè)試和分析獲得了廣泛的應(yīng)用,成為機(jī)械設(shè)備的主要手段。振動(dòng)測(cè)試和分析設(shè)備在運(yùn)行時(shí),由于各運(yùn)動(dòng)部件的相互作用7振動(dòng)測(cè)量參數(shù)的選擇振動(dòng)位移振動(dòng)速度振動(dòng)加速度頻帶測(cè)定參數(shù)位移速度加速度主要異常
不平衡壓力脈沖氣穴潤(rùn)滑油起泡沖擊不同軸葉輪通過(guò)時(shí)引起振動(dòng)迷宮式密封接觸異常種類
位移量或活動(dòng)量成為振動(dòng)能量和疲勞成沖擊力等力的大小成問(wèn)題的異常為問(wèn)題的異常為問(wèn)題的異常10100100010000振動(dòng)測(cè)量參數(shù)的選擇振動(dòng)位移振動(dòng)速度8振動(dòng)測(cè)試測(cè)點(diǎn)位置的選擇1.選擇合適的測(cè)量位置盡量靠近軸承三個(gè)方向設(shè)測(cè)點(diǎn)且必須設(shè)在剛性良好處對(duì)低速重負(fù)荷軸承,在負(fù)載區(qū)域設(shè)測(cè)點(diǎn)2.不要為了測(cè)量犧牲安全性,必要時(shí)安裝固定傳感器3.水平方向盡量接近水平軸線4.垂直方向盡量接近垂直軸線5.軸向與軸平行,每次在相同位置,如3:00,9:006.對(duì)泵,不要將密封位置誤認(rèn)為軸承7.不要在基座或基礎(chǔ)上測(cè)取軸承數(shù)據(jù)8.不要將測(cè)量位置放在薄鋼板上,如電機(jī)端罩振動(dòng)測(cè)試測(cè)點(diǎn)位置的選擇1.選擇合適的測(cè)量位置9座式軸承測(cè)點(diǎn)布置座式軸承測(cè)點(diǎn)布置10端蓋式測(cè)點(diǎn)布置端蓋式測(cè)點(diǎn)布置11振動(dòng)測(cè)試測(cè)點(diǎn)識(shí)別1、制定機(jī)器和測(cè)點(diǎn)命名規(guī)則,并保持一致A.從電動(dòng)機(jī)外端軸承開(kāi)始,到被驅(qū)動(dòng)機(jī)器外端軸承結(jié)束1,2,3,4MO,MI,PI,POMOV,MIV,FIV,FOV B.使用一致的方向字符:A,H,VC.立式機(jī)器:A,N,E振動(dòng)測(cè)試測(cè)點(diǎn)識(shí)別1、制定機(jī)器和測(cè)點(diǎn)命名規(guī)則,并保持一致12振動(dòng)測(cè)試儀表的選擇
速度型傳感器適用于測(cè)量低頻振動(dòng)。用它測(cè)量振動(dòng)位移,可以得到穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。
加速度傳感器適合于測(cè)量中、高頻振動(dòng)信號(hào),用它測(cè)量振動(dòng)位移,往往不太穩(wěn)定。因此用帶加速度傳感器的測(cè)振儀,往往不測(cè)振動(dòng)位移,只測(cè)振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度,它的優(yōu)點(diǎn)是能測(cè)量到高頻振動(dòng)信號(hào)。振動(dòng)測(cè)試儀表的選擇速度型傳感器適用于測(cè)量低頻振動(dòng)。用13振動(dòng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)從運(yùn)行角度可分為兩大類,即設(shè)備使用者的運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)和制造廠的出廠標(biāo)準(zhǔn)。前者用于評(píng)定設(shè)備的健康狀況,對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià),確定設(shè)備的維修計(jì)劃等。后者用來(lái)控制設(shè)備的質(zhì)量、性能以及可靠性等。振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)從故障診斷的角度分為絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)兩種。絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)是用來(lái)判斷設(shè)備狀態(tài)的絕對(duì)數(shù)值;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)是指設(shè)備自身振動(dòng)值變化率的允許值。絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)是在規(guī)定了正確的測(cè)量方法之后制定的標(biāo)準(zhǔn),所以在應(yīng)用時(shí)必須注意標(biāo)準(zhǔn)適用的頻率范圍和測(cè)定方法。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)則以同類設(shè)備的總體情況為依據(jù)或者以同一臺(tái)設(shè)備的狀態(tài)變化趨勢(shì)為依據(jù)。振動(dòng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)從運(yùn)行角度可分為兩大類,即設(shè)備使14旋轉(zhuǎn)機(jī)械通用振動(dòng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度測(cè)量和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)是目前生產(chǎn)實(shí)際中使用最廣泛的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6075-1985《制訂機(jī)器振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)》等采用了ISO2372-1974(E)。德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)VDI2056和英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS4675也都與ISO2372-1974標(biāo)準(zhǔn)保持一致。本標(biāo)準(zhǔn)適用于轉(zhuǎn)速范圍為600~60000r/min的旋轉(zhuǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)機(jī)械通用振動(dòng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)ISO2372-1974(E15ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)范圍界限上速度有效值/(mm/s)
0.280.450.711.121.802.804.507.1011.218.028.045.071.00.280.450.711.1228.01.802.804.507.1011.218.045.0AAAABBBBCCCCDDDD范圍Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)范圍界限上速度16ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類:在正常條件下,與整機(jī)連成一體的發(fā)動(dòng)機(jī)或機(jī)器的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)部件,功率15KW或15KW以下的電動(dòng)機(jī)是這類機(jī)器的典型例子。Ⅱ類:無(wú)專用基礎(chǔ)的中型機(jī)器(功率為15~75KW的電動(dòng)機(jī))、剛性安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)和安裝在專用基礎(chǔ)上的機(jī)器(功率可達(dá)100KW)Ⅲ類:安裝在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)剛度很小的重型基礎(chǔ)上的大型原動(dòng)機(jī)和其他大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械。Ⅳ類:安裝在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)剛度很小的基礎(chǔ)上的大型原動(dòng)機(jī)和其他大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械(如透平發(fā)動(dòng)機(jī)組,特別是輕型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的這種機(jī)組)。Ⅴ類:安裝在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)剛度很大的基礎(chǔ)上的具有往復(fù)運(yùn)動(dòng)零部件、而慣性力又不能平衡的機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)器。Ⅵ類:安裝在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)剛度很小的基礎(chǔ)上的具有往復(fù)運(yùn)動(dòng)零部件、而慣性力又不能平衡的機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置和具有松動(dòng)連接的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,例如磨粉機(jī)、研磨機(jī)、振動(dòng)篩、動(dòng)力疲勞試驗(yàn)機(jī)和激振器等,以及諸如離心機(jī)那樣無(wú)具體連接件而工作時(shí)不平衡量又變化的機(jī)器。ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類:在正常條17ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方式:
本標(biāo)準(zhǔn)要求在機(jī)器表面(軸承座或某一固定點(diǎn))上某一點(diǎn)測(cè)量頻率為10~1000HZ的振動(dòng)。在大多數(shù)情況下,采用一個(gè)單項(xiàng)值來(lái)確定機(jī)器的振動(dòng)狀態(tài)是可行的。但應(yīng)注意使用此標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)盡可能選擇有代表性的測(cè)量點(diǎn),即盡可能選取重要振動(dòng)位置(尤其是軸承座處)振動(dòng)最大的測(cè)點(diǎn)。ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方式:18ISO3945-1985旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)烈度支承類別Vrms/(mm/s)剛性支承撓性支承0.450.711.121.802.804.507.1011.218.028.045.071.0良好滿意不滿意不合格良好滿意不滿意不合格ISO3945-1985旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)烈度支19ISO3945-1985旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)適用范圍:本標(biāo)準(zhǔn)適用于600~12000r/min、功率大于300KW的汽輪發(fā)電機(jī)組、工業(yè)汽輪機(jī)組、壓縮機(jī)和各類水泵、風(fēng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械測(cè)點(diǎn)選擇:軸承振動(dòng)烈度的測(cè)量應(yīng)在主軸承中心的軸承蓋上,沿垂直、水平和軸向進(jìn)行評(píng)價(jià)依據(jù):振動(dòng)方向以軸承三個(gè)方向中振動(dòng)烈度最大者作為評(píng)價(jià)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)。運(yùn)行工況以額定轉(zhuǎn)速下頜機(jī)組各種負(fù)荷下軸承振動(dòng)烈度最大者作為評(píng)價(jià)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)。機(jī)組各軸承振動(dòng)烈度以機(jī)組主要軸承振動(dòng)烈度最大者作為評(píng)價(jià)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)。振動(dòng)烈度的表示以軸承振動(dòng)速度的均方根(即有效值)來(lái)表示烈度。支承系統(tǒng):柔性支承是指支承系統(tǒng)的自振頻率低于激振力的頻率;剛性支承是指支承系統(tǒng)的自振頻率高于激振力的頻率。ISO3945-1985旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)適用范圍:20相對(duì)值標(biāo)準(zhǔn)自身比較(傾向判定)--以每臺(tái)設(shè)備正常時(shí)的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),當(dāng)振動(dòng)量達(dá)到這個(gè)基數(shù)的一定倍數(shù)時(shí),就認(rèn)為要加強(qiáng)監(jiān)視和停機(jī)檢修了。振動(dòng)值是原始基數(shù)的兩倍時(shí),需要加強(qiáng)監(jiān)視;低頻振動(dòng)達(dá)到原始基數(shù)4倍時(shí)需要檢修;高頻振動(dòng)增大到原始值6倍時(shí)需要檢修。相互比較—同機(jī)器之間相互比較。相對(duì)值標(biāo)準(zhǔn)自身比較(傾向判定)--以每臺(tái)設(shè)備正常時(shí)的數(shù)據(jù)作為21頻譜分析力不平衡:力不平衡是同相位和穩(wěn)定的。不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)幅值在轉(zhuǎn)子第一階臨界轉(zhuǎn)速以下隨轉(zhuǎn)速的平方增大。總是存在1倍轉(zhuǎn)速頻率,并且通常在頻譜中占優(yōu)勢(shì)。在轉(zhuǎn)子中心平面內(nèi)只用一個(gè)平衡修正重量便可修正之。在內(nèi)側(cè)軸承與外測(cè)軸承水平方向及內(nèi)側(cè)軸承與外測(cè)軸承垂直方向相位差應(yīng)接近0度。不平衡轉(zhuǎn)子的每個(gè)軸承上水平方向與垂直方向的相位差應(yīng)接近90度。頻譜分析力不平衡:力不平衡是同相位和穩(wěn)定的。不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)22頻譜分析力偶不平衡:力偶不平衡在同一軸上導(dǎo)致180度反相位運(yùn)動(dòng)。總是存在1倍轉(zhuǎn)速頻率,并且通常在頻譜上占優(yōu)勢(shì)。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子第一臨界轉(zhuǎn)速以上,振動(dòng)幅值隨轉(zhuǎn)速升高的平方增大。可引起大的軸向振動(dòng)和徑向振動(dòng)。至少需在兩個(gè)修正平面內(nèi)放置平衡重量才能修正。在內(nèi)側(cè)軸承與外測(cè)軸承水平方向及內(nèi)側(cè)軸承外測(cè)軸承垂直方向應(yīng)該存在180度相位差。每個(gè)軸承上水平方向與垂直方向之間相位差通常應(yīng)該約為90度(±30度)頻譜分析力偶不平衡:力偶不平衡在同一軸上導(dǎo)致180度反相位運(yùn)23頻譜分析動(dòng)不平衡:動(dòng)不平衡是不平衡的主要類型,它是力不平衡和力偶不平衡兩者的組合。振動(dòng)頻譜中1倍轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢(shì),真正需要雙面修正。內(nèi)側(cè)軸承與外測(cè)軸承之間徑向方向的相位差可能在從0度到180度范圍內(nèi)的任何一個(gè)角度。然而,水平方向的相位差應(yīng)該精密地與垂直方向的相位差相匹配,當(dāng)內(nèi)側(cè)軸承與外測(cè)軸承測(cè)量比較時(shí)(±30度)。還有,如果不平衡突出,每個(gè)軸承上水平方向與垂直方向之間的相位差大致為90度(±40度)頻譜分析動(dòng)不平衡:動(dòng)不平衡是不平衡的主要類型,它是力不平衡和24頻譜分析懸臂轉(zhuǎn)子不平衡:懸臂轉(zhuǎn)子不平衡在軸向和徑向方向引起大的1倍轉(zhuǎn)速頻率振動(dòng)。軸向方向振動(dòng)趨向于同相位,而徑向方向振動(dòng)可能不穩(wěn)定。然而,不平衡轉(zhuǎn)子上水平方向的相位差通常與垂直方向的相位差相匹配(±30度)。懸臂轉(zhuǎn)子有力不平衡和力偶不平衡兩者,似乎每一種都需要修正。因此,必須總要在兩個(gè)修正面內(nèi)加以修正重量,以抵消力不平衡和力偶不平衡。頻譜分析懸臂轉(zhuǎn)子不平衡:懸臂轉(zhuǎn)子不平衡在軸向和徑向方向引起大25轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的原因使用過(guò)程中造成的不平衡:
轉(zhuǎn)子附著沉積物腐蝕、磨損熱變形;長(zhǎng)期擱置的轉(zhuǎn)子,由于自重而彎曲變形設(shè)計(jì)問(wèn)題:
在轉(zhuǎn)子內(nèi)部或外部有未加工表面零件在轉(zhuǎn)子上的配合面粗糙和公差不合適配合鍵短于鍵槽,造成局部金屬空缺材料缺陷:
鑄造有氣孔,造成材料內(nèi)部組織不均勻材質(zhì)較差,易于磨損、變形加工與裝配誤差:
切削加工中的切削誤差,焊接缺陷與變形轉(zhuǎn)子熱處理造成的殘余應(yīng)力未消除配合鍵短于鍵槽,造成局部金屬空缺裝配零件不一致造成的質(zhì)量不對(duì)稱(螺栓等)聯(lián)軸節(jié)安裝不對(duì)中轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的原因26頻譜分析彎曲的軸:彎曲的軸引起大的軸向振動(dòng),同一臺(tái)機(jī)器上軸向振動(dòng)相位差趨向于180度,如果彎曲接近軸的中心,占優(yōu)勢(shì)的振動(dòng)出現(xiàn)在1倍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速頻率,如果彎曲接近力偶,則占優(yōu)勢(shì)的振動(dòng)出現(xiàn)在2倍轉(zhuǎn)速頻率(仔細(xì)考慮每次軸向測(cè)量時(shí)振動(dòng)傳感器的方位,如果改變傳感器的方向的話)。用千分表證實(shí)軸的彎曲。頻譜分析彎曲的軸:彎曲的軸引起大的軸向振動(dòng),同一臺(tái)機(jī)器上軸向27頻譜分析角向不對(duì)中:角向不對(duì)中的特征是軸向振動(dòng)大,聯(lián)軸器兩側(cè)振動(dòng)相位差180度。典型地出現(xiàn)在1倍轉(zhuǎn)速頻率和2倍轉(zhuǎn)速頻率的大的軸向振動(dòng)。然而,不常見(jiàn)1倍轉(zhuǎn)速頻率,2倍轉(zhuǎn)速頻率或3倍轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢(shì)。這些征兆也指示聯(lián)軸器故障。嚴(yán)重的角向不對(duì)中可激起許多1倍轉(zhuǎn)速頻率的諧波頻率。與機(jī)械松動(dòng)不一樣,這些轉(zhuǎn)速諧波頻率典型地在頻譜上都沒(méi)有升高的噪聲地平。頻譜分析角向不對(duì)中:角向不對(duì)中的特征是軸向振動(dòng)大,聯(lián)軸器兩側(cè)28頻譜分析平行不對(duì)中:平行不對(duì)中的振動(dòng)征兆類似于角向不對(duì)中,但是,徑向方向振動(dòng)大,并且聯(lián)軸器兩側(cè)振動(dòng)相位差接近180度。2倍轉(zhuǎn)速頻率往往大于1倍轉(zhuǎn)速頻率振動(dòng),聯(lián)軸器的類型和結(jié)構(gòu)決定2倍轉(zhuǎn)速頻率振動(dòng)相對(duì)于1倍轉(zhuǎn)速頻率的高度。角向不對(duì)中或平行不對(duì)中嚴(yán)重時(shí),可在較高諧波頻率(4倍到8倍轉(zhuǎn)速頻率諧波)處出現(xiàn)大的振動(dòng),甚至出現(xiàn)類似于機(jī)械松動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的完整系列的高頻諧波。當(dāng)不對(duì)中嚴(yán)重時(shí),聯(lián)軸器的類型和材料往往對(duì)整個(gè)頻譜有很大的影響。典型地沒(méi)有提高的噪聲地平。頻譜分析平行不對(duì)中:平行不對(duì)中的振動(dòng)征兆類似于角向不對(duì)中,但29頻譜分析不對(duì)中的翅起在軸上的軸承:翹起在軸上的軸承將產(chǎn)生明顯的軸向振動(dòng)。將引起同一軸承座上頂部與底部振動(dòng)相位差約180度的軸向振動(dòng)及左側(cè)與右側(cè)振動(dòng)相位差約180度的軸向振動(dòng)。對(duì)準(zhǔn)聯(lián)軸器或平衡轉(zhuǎn)子都不能緩解此故障。通常,必須卸下軸承并重新正確安裝。頻譜分析不對(duì)中的翅起在軸上的軸承:翹起在軸上的軸承將產(chǎn)生明顯30頻譜分析機(jī)械松動(dòng):類型A頻譜是機(jī)器地腳,底板或基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)松動(dòng)/減弱引起的,或者由基礎(chǔ)上惡化的水泥漿,松動(dòng)的地腳螺栓、或者框架或者基礎(chǔ)變形(即軟腳)引起的。相位分析可以揭示在螺栓、機(jī)器地腳、基礎(chǔ)底板或者基礎(chǔ)本身垂直方向測(cè)量之間的相位差約90度到180度。類型B頻譜通常是由螺栓松動(dòng)引、框架結(jié)構(gòu)或軸承座裂紋引起的。類型C頻譜通常是由零部件之間配合不良引起的,由于松動(dòng)的零部件對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)力產(chǎn)生非線性的響應(yīng),所以,將產(chǎn)生許多諧波頻率。引起時(shí)域波形截?cái)嗪驮陬l譜中提高噪聲地平。類型C往往是由軸承襯套在其蓋內(nèi)松動(dòng)、軸承松動(dòng)和在軸上旋轉(zhuǎn)。滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承間隙過(guò)大,葉輪在軸上松動(dòng)等引起的。類型C的振動(dòng)相位往往是不穩(wěn)定的,這一次測(cè)量到下一次測(cè)量可能變化很大,尤其是如果轉(zhuǎn)子在軸上的位置從這一次到下一次起動(dòng)漂移的話。機(jī)械松動(dòng)往往是非常定向的,在一個(gè)軸承座的徑向方向每隔30度測(cè)量的振動(dòng)值完全不同。而且,松動(dòng)往往引起精確的1/2倍或1/3倍轉(zhuǎn)速頻率的亞諧波頻率(0.5、1.5、2.5等等)頻譜分析機(jī)械松動(dòng):類型A頻譜是機(jī)器地腳,底板或基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)松動(dòng)31頻譜分析頻譜分析32頻譜分析轉(zhuǎn)子摩擦:當(dāng)旋轉(zhuǎn)件與靜止件相接觸時(shí),轉(zhuǎn)子摩擦產(chǎn)生類似于機(jī)械松動(dòng)產(chǎn)生的頻譜。摩擦可能是局部的,也可能是整個(gè)轉(zhuǎn)子一周都摩擦。通常,產(chǎn)生一系列頻率,往往激起一個(gè)或多個(gè)共振。根據(jù)轉(zhuǎn)子自然頻率的位置,常常激起轉(zhuǎn)速的整分?jǐn)?shù)倍亞諧波頻率(1/2、1/3、1/4、1/5、……1/12等)。轉(zhuǎn)子摩擦可激起許多高頻(類似于粉筆在黑板上拖動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的寬帶噪聲)。如果軸與巴氏合金相接觸引起摩擦?xí)r,它可能非常嚴(yán)重,非常短促。整個(gè)軸圓周全部角度摩擦可產(chǎn)生“反進(jìn)動(dòng)”,即轉(zhuǎn)子以臨界轉(zhuǎn)速頻率回轉(zhuǎn),但是,方向與軸的旋轉(zhuǎn)方向相反(可導(dǎo)致災(zāi)難性破壞的固有的不穩(wěn)定)。頻譜分析轉(zhuǎn)子摩擦:當(dāng)旋轉(zhuǎn)件與靜止件相接觸時(shí),轉(zhuǎn)子摩擦產(chǎn)生類似33噪音測(cè)試和分析
很多機(jī)械零件,如齒輪、軸承等,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),伴隨著振動(dòng)還出現(xiàn)噪音增大的現(xiàn)象。有些噪音頻率人耳不能很敏感地聽(tīng)到,這時(shí)需要聲級(jí)計(jì)測(cè)量聲音,錄下信號(hào)分析,噪音測(cè)量同振動(dòng)測(cè)量一樣,可以捕捉到同設(shè)備故障有聯(lián)系的特征信息。由此可確定故障部位、劣化程度等。噪音測(cè)試經(jīng)常同振動(dòng)檢測(cè)分析同時(shí)進(jìn)行;所不同的是噪音測(cè)試通常是測(cè)整機(jī),而振動(dòng)測(cè)試可以測(cè)各個(gè)部位,兩種方法相輔相成。噪音測(cè)試和分析很多機(jī)械零件,如齒輪、軸承等,當(dāng)出現(xiàn)故34鐵譜技術(shù)鐵譜技術(shù)35應(yīng)力、扭矩測(cè)試
測(cè)試應(yīng)力、扭矩主要是靠應(yīng)變片。即在被測(cè)設(shè)備上貼上應(yīng)變片,應(yīng)變片的信號(hào)連接到應(yīng)變儀上。當(dāng)設(shè)備在工作狀態(tài)下承受壓力或扭矩時(shí),貼在它表面的應(yīng)變片就會(huì)變形,變形的結(jié)果是使應(yīng)變片的電阻值發(fā)生變化,導(dǎo)致整個(gè)測(cè)量回路的電信號(hào)變化。從電信號(hào)的變化就可以掌握設(shè)備的應(yīng)變量,然后根據(jù)應(yīng)變量再計(jì)算應(yīng)力或扭矩。應(yīng)力、扭矩測(cè)試測(cè)試應(yīng)力、扭矩主要是靠應(yīng)變片。即在被測(cè)36紅外線測(cè)溫技術(shù)
紅外線測(cè)溫技術(shù)的特點(diǎn)是可以遠(yuǎn)距離測(cè)溫,而且能夠迅速檢測(cè)設(shè)備表面溫度分布,從而進(jìn)一步分析設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特征有無(wú)異常變化,對(duì)那些用肉眼看不到的隱患給予準(zhǔn)確的估計(jì)。點(diǎn)測(cè)溫儀、熱影像儀主要應(yīng)用:1、熱設(shè)備的傾向管理
爐窯、煙道、鐵水包、鋼水包等經(jīng)常由于絕熱材料、保溫材料等的熔損,引起鐵皮發(fā)熱,設(shè)備損壞等事故。為了防止事故,故要預(yù)先掌握,絕熱材料、保溫材料的破損狀況。用紅外熱像儀定期檢測(cè),作傾向管理,就能掌握這些熱設(shè)備的狀態(tài)。對(duì)電機(jī)等裝置經(jīng)常監(jiān)測(cè)表面溫度,也可以早期發(fā)現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。紅外線測(cè)溫技術(shù)紅外線測(cè)溫技術(shù)的特點(diǎn)是可以遠(yuǎn)距離測(cè)溫,37紅外線測(cè)溫技術(shù)2、熱設(shè)備的能力調(diào)查。通過(guò)紅外線測(cè)溫,可以確定熱設(shè)備的負(fù)荷,電氣配線的負(fù)荷是否適當(dāng),還可以掌握熱設(shè)備的散熱情況。3、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)。高爐爐料分布、軋鋼溫度監(jiān)測(cè)等4、公害測(cè)定。在高溫氣體排到大氣中去的情況下,可以測(cè)定煙筒上部溫度和擴(kuò)散情況,監(jiān)測(cè)污染程度。紅外線測(cè)溫技術(shù)2、熱設(shè)備的能力調(diào)查。38聲發(fā)射技術(shù)(無(wú)損探傷)聲發(fā)射是固體內(nèi)部應(yīng)變能轉(zhuǎn)換成聲能的一種能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。固體材料產(chǎn)生變形或裂紋時(shí),同時(shí)伴隨著能量釋放,形成聲音。這種現(xiàn)象被稱作音響發(fā)射,也就是聲發(fā)射,簡(jiǎn)稱AE。聲發(fā)射技術(shù)的作用:1、為材料研究提供了新的觀察手段。2、在確保結(jié)構(gòu)物的安全方面,是劃時(shí)代的診斷、監(jiān)測(cè)技術(shù)。聲發(fā)射技術(shù)主要應(yīng)用在監(jiān)測(cè)軋機(jī)機(jī)架裂紋、旋轉(zhuǎn)軸裂紋等。聲發(fā)射技術(shù)可以在設(shè)備運(yùn)行情況下,檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部缺陷,與此相應(yīng)的靜態(tài)探傷方法還有超聲波探傷、X射線探傷等。聲發(fā)射技術(shù)(無(wú)損探傷)聲發(fā)射是固體內(nèi)部應(yīng)變能轉(zhuǎn)換成聲能的一種39電氣絕緣診斷電氣設(shè)備在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用后,由于各種原因會(huì)引起絕緣性能下降,這就是所謂絕緣劣化。絕緣劣化診斷的對(duì)象設(shè)備主要是電動(dòng)機(jī)、變壓器和電纜線。電氣絕緣劣化診斷都是非破壞試驗(yàn)法,所謂非破壞試驗(yàn)就是指在被診斷的絕緣體上加電壓,不讓絕緣體破壞,測(cè)定絕緣阻抗、吸濕狀況、空隙或裂紋上的部分放電等,由此判斷絕緣體的劣化程度。測(cè)試方法:1、兆歐表測(cè)試,2、直流泄露電流試驗(yàn)法,3、介質(zhì)損失,4、交流電流試驗(yàn)法,5、低頻耐壓試驗(yàn)電氣絕緣診斷電氣設(shè)備在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用后,由于各種原因40設(shè)備診斷技術(shù)的主要手段設(shè)備診斷技術(shù)的主要手段41設(shè)備診斷技術(shù)的定義在設(shè)備不停機(jī)或基本不拆卸的情況下,使用儀器對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試,檢查分析,定量地掌握設(shè)備的狀態(tài),對(duì)設(shè)備的異常原因、部位、程度進(jìn)行識(shí)別,并預(yù)測(cè)其劣化趨勢(shì)的技術(shù)。冶金設(shè)備狀態(tài)診斷系統(tǒng)的構(gòu)成:一、設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)是有效監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的技術(shù)。二、精密診斷技術(shù)精密診斷技術(shù)是確定設(shè)備是否存在故障,以及確認(rèn)設(shè)備劣化(或故障)的部位、程度、原因的技術(shù)。設(shè)備診斷技術(shù)的定義在設(shè)備不停機(jī)或基本不拆卸的情況下,使用儀器42設(shè)備診斷技術(shù)的主要手段
設(shè)備由機(jī)械、潤(rùn)滑、液壓、電氣等環(huán)節(jié)構(gòu)成,其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)不正常都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮。影響產(chǎn)品質(zhì)量,甚至使設(shè)備整體功能喪失,造成生產(chǎn)中止。因此作為設(shè)備防護(hù)體系的重要一環(huán)—設(shè)備診斷技術(shù)的任務(wù),就是對(duì)整體設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)行監(jiān)視。然而,對(duì)主作業(yè)線上的所有設(shè)備使用所有手段,對(duì)其全部功能都進(jìn)行監(jiān)視,顯然是無(wú)法辦到的,而且也是不經(jīng)濟(jì)的。因此只能有選擇地在一部分重要設(shè)備上,按需要采取某種手段,監(jiān)視其部分功能,進(jìn)行測(cè)試分析,做出定量的評(píng)價(jià)。設(shè)備診斷技術(shù)的主要手段設(shè)備由機(jī)械、潤(rùn)滑、液壓、電氣等43常用手段機(jī)械檢測(cè)電器檢測(cè)油質(zhì)檢測(cè)溫度檢測(cè)溫度介損振動(dòng)噪聲鐵譜聲發(fā)射絕緣粘度點(diǎn)溫?zé)嵊跋癯S檬侄螜C(jī)械檢測(cè)電器檢測(cè)油質(zhì)檢測(cè)溫度44
設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展方法1、確定實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)的設(shè)備2、選定狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù),如振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度等3、確定測(cè)點(diǎn)位置和測(cè)定方向,如1V、2H、3A等4、確定測(cè)試周期5、確定判別標(biāo)準(zhǔn),如絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)或類比標(biāo)準(zhǔn)等6、確定基準(zhǔn)和頻帶7、確定測(cè)試方法,如離線、在線等8、設(shè)備劣化趨勢(shì)分析設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作是通過(guò)數(shù)據(jù)的有效管理實(shí)現(xiàn)的,若要使數(shù)據(jù)間的比較有意義,則必須作到七個(gè)相同,即設(shè)備相同、測(cè)點(diǎn)相同、參數(shù)相同、方向相同、工況相同、基準(zhǔn)(指標(biāo)定)相同、頻帶(傳感器附著方式)相同等設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展方法1、確定實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)的設(shè)備設(shè)備狀態(tài)45監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)設(shè)備狀況進(jìn)行檢查、判斷、分析、評(píng)價(jià)的技術(shù)準(zhǔn)則,也是對(duì)監(jiān)測(cè)進(jìn)行組織管理的工作標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包括下列五個(gè)方面:1、定部位,要明確指定設(shè)備的監(jiān)測(cè)部位,按部位規(guī)定相應(yīng)的檢查項(xiàng)目和內(nèi)容。2、定方法,對(duì)每項(xiàng)內(nèi)容應(yīng)有確定的方法和相應(yīng)的器具。3、定標(biāo)準(zhǔn),對(duì)每項(xiàng)內(nèi)容都要明確劣化判定標(biāo)準(zhǔn)和狀態(tài)極限。4、定人員,對(duì)每項(xiàng)內(nèi)容都應(yīng)有固定的人員負(fù)責(zé)。5、定周期,對(duì)每項(xiàng)內(nèi)容都要有規(guī)定的監(jiān)測(cè)間隔時(shí)間。目標(biāo):項(xiàng)目部位清晰、檢查方法適用、判定標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)、人員分工明確、周期頻次合理;建立循環(huán)運(yùn)作機(jī)制,通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累,對(duì)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容反復(fù)修訂,使其逐步得到完善。監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)設(shè)備狀況進(jìn)行檢查、判斷、分析、評(píng)46振動(dòng)測(cè)試和分析設(shè)備在運(yùn)行時(shí),由于各運(yùn)動(dòng)部件的相互作用,都會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)。在正常情況下,這種振動(dòng)較小,而且平穩(wěn)。然而,在機(jī)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生異常時(shí),正常情況下都會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)增大,振動(dòng)性質(zhì)改變等現(xiàn)象。旋轉(zhuǎn)機(jī)械損壞,其90%以上都是緊接著振動(dòng)增大之后發(fā)生。當(dāng)某個(gè)部件出現(xiàn)異常時(shí),振動(dòng)就帶有這個(gè)異常部件的特征信息,通過(guò)對(duì)振動(dòng)測(cè)試和分析,就可了解設(shè)備異常部位、異常程度以及異常的原因。正因?yàn)槿绱耍駝?dòng)測(cè)試和分析獲得了廣泛的應(yīng)用,成為機(jī)械設(shè)備的主要手段。振動(dòng)測(cè)試和分析設(shè)備在運(yùn)行時(shí),由于各運(yùn)動(dòng)部件的相互作用47振動(dòng)測(cè)量參數(shù)的選擇振動(dòng)位移振動(dòng)速度振動(dòng)加速度頻帶測(cè)定參數(shù)位移速度加速度主要異常
不平衡壓力脈沖氣穴潤(rùn)滑油起泡沖擊不同軸葉輪通過(guò)時(shí)引起振動(dòng)迷宮式密封接觸異常種類
位移量或活動(dòng)量成為振動(dòng)能量和疲勞成沖擊力等力的大小成問(wèn)題的異常為問(wèn)題的異常為問(wèn)題的異常10100100010000振動(dòng)測(cè)量參數(shù)的選擇振動(dòng)位移振動(dòng)速度48振動(dòng)測(cè)試測(cè)點(diǎn)位置的選擇1.選擇合適的測(cè)量位置盡量靠近軸承三個(gè)方向設(shè)測(cè)點(diǎn)且必須設(shè)在剛性良好處對(duì)低速重負(fù)荷軸承,在負(fù)載區(qū)域設(shè)測(cè)點(diǎn)2.不要為了測(cè)量犧牲安全性,必要時(shí)安裝固定傳感器3.水平方向盡量接近水平軸線4.垂直方向盡量接近垂直軸線5.軸向與軸平行,每次在相同位置,如3:00,9:006.對(duì)泵,不要將密封位置誤認(rèn)為軸承7.不要在基座或基礎(chǔ)上測(cè)取軸承數(shù)據(jù)8.不要將測(cè)量位置放在薄鋼板上,如電機(jī)端罩振動(dòng)測(cè)試測(cè)點(diǎn)位置的選擇1.選擇合適的測(cè)量位置49座式軸承測(cè)點(diǎn)布置座式軸承測(cè)點(diǎn)布置50端蓋式測(cè)點(diǎn)布置端蓋式測(cè)點(diǎn)布置51振動(dòng)測(cè)試測(cè)點(diǎn)識(shí)別1、制定機(jī)器和測(cè)點(diǎn)命名規(guī)則,并保持一致A.從電動(dòng)機(jī)外端軸承開(kāi)始,到被驅(qū)動(dòng)機(jī)器外端軸承結(jié)束1,2,3,4MO,MI,PI,POMOV,MIV,FIV,FOV B.使用一致的方向字符:A,H,VC.立式機(jī)器:A,N,E振動(dòng)測(cè)試測(cè)點(diǎn)識(shí)別1、制定機(jī)器和測(cè)點(diǎn)命名規(guī)則,并保持一致52振動(dòng)測(cè)試儀表的選擇
速度型傳感器適用于測(cè)量低頻振動(dòng)。用它測(cè)量振動(dòng)位移,可以得到穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。
加速度傳感器適合于測(cè)量中、高頻振動(dòng)信號(hào),用它測(cè)量振動(dòng)位移,往往不太穩(wěn)定。因此用帶加速度傳感器的測(cè)振儀,往往不測(cè)振動(dòng)位移,只測(cè)振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度,它的優(yōu)點(diǎn)是能測(cè)量到高頻振動(dòng)信號(hào)。振動(dòng)測(cè)試儀表的選擇速度型傳感器適用于測(cè)量低頻振動(dòng)。用53振動(dòng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)從運(yùn)行角度可分為兩大類,即設(shè)備使用者的運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)和制造廠的出廠標(biāo)準(zhǔn)。前者用于評(píng)定設(shè)備的健康狀況,對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià),確定設(shè)備的維修計(jì)劃等。后者用來(lái)控制設(shè)備的質(zhì)量、性能以及可靠性等。振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)從故障診斷的角度分為絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)兩種。絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)是用來(lái)判斷設(shè)備狀態(tài)的絕對(duì)數(shù)值;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)是指設(shè)備自身振動(dòng)值變化率的允許值。絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)是在規(guī)定了正確的測(cè)量方法之后制定的標(biāo)準(zhǔn),所以在應(yīng)用時(shí)必須注意標(biāo)準(zhǔn)適用的頻率范圍和測(cè)定方法。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)則以同類設(shè)備的總體情況為依據(jù)或者以同一臺(tái)設(shè)備的狀態(tài)變化趨勢(shì)為依據(jù)。振動(dòng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)從運(yùn)行角度可分為兩大類,即設(shè)備使54旋轉(zhuǎn)機(jī)械通用振動(dòng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度測(cè)量和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)是目前生產(chǎn)實(shí)際中使用最廣泛的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6075-1985《制訂機(jī)器振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)》等采用了ISO2372-1974(E)。德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)VDI2056和英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS4675也都與ISO2372-1974標(biāo)準(zhǔn)保持一致。本標(biāo)準(zhǔn)適用于轉(zhuǎn)速范圍為600~60000r/min的旋轉(zhuǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)機(jī)械通用振動(dòng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)ISO2372-1974(E55ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)范圍界限上速度有效值/(mm/s)
0.280.450.711.121.802.804.507.1011.218.028.045.071.00.280.450.711.1228.01.802.804.507.1011.218.045.0AAAABBBBCCCCDDDD范圍Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)范圍界限上速度56ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類:在正常條件下,與整機(jī)連成一體的發(fā)動(dòng)機(jī)或機(jī)器的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)部件,功率15KW或15KW以下的電動(dòng)機(jī)是這類機(jī)器的典型例子。Ⅱ類:無(wú)專用基礎(chǔ)的中型機(jī)器(功率為15~75KW的電動(dòng)機(jī))、剛性安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)和安裝在專用基礎(chǔ)上的機(jī)器(功率可達(dá)100KW)Ⅲ類:安裝在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)剛度很小的重型基礎(chǔ)上的大型原動(dòng)機(jī)和其他大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械。Ⅳ類:安裝在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)剛度很小的基礎(chǔ)上的大型原動(dòng)機(jī)和其他大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械(如透平發(fā)動(dòng)機(jī)組,特別是輕型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的這種機(jī)組)。Ⅴ類:安裝在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)剛度很大的基礎(chǔ)上的具有往復(fù)運(yùn)動(dòng)零部件、而慣性力又不能平衡的機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)器。Ⅵ類:安裝在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)剛度很小的基礎(chǔ)上的具有往復(fù)運(yùn)動(dòng)零部件、而慣性力又不能平衡的機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置和具有松動(dòng)連接的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,例如磨粉機(jī)、研磨機(jī)、振動(dòng)篩、動(dòng)力疲勞試驗(yàn)機(jī)和激振器等,以及諸如離心機(jī)那樣無(wú)具體連接件而工作時(shí)不平衡量又變化的機(jī)器。ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類:在正常條57ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方式:
本標(biāo)準(zhǔn)要求在機(jī)器表面(軸承座或某一固定點(diǎn))上某一點(diǎn)測(cè)量頻率為10~1000HZ的振動(dòng)。在大多數(shù)情況下,采用一個(gè)單項(xiàng)值來(lái)確定機(jī)器的振動(dòng)狀態(tài)是可行的。但應(yīng)注意使用此標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)盡可能選擇有代表性的測(cè)量點(diǎn),即盡可能選取重要振動(dòng)位置(尤其是軸承座處)振動(dòng)最大的測(cè)點(diǎn)。ISO2372-1974(E)振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方式:58ISO3945-1985旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)烈度支承類別Vrms/(mm/s)剛性支承撓性支承0.450.711.121.802.804.507.1011.218.028.045.071.0良好滿意不滿意不合格良好滿意不滿意不合格ISO3945-1985旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)烈度支59ISO3945-1985旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)適用范圍:本標(biāo)準(zhǔn)適用于600~12000r/min、功率大于300KW的汽輪發(fā)電機(jī)組、工業(yè)汽輪機(jī)組、壓縮機(jī)和各類水泵、風(fēng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械測(cè)點(diǎn)選擇:軸承振動(dòng)烈度的測(cè)量應(yīng)在主軸承中心的軸承蓋上,沿垂直、水平和軸向進(jìn)行評(píng)價(jià)依據(jù):振動(dòng)方向以軸承三個(gè)方向中振動(dòng)烈度最大者作為評(píng)價(jià)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)。運(yùn)行工況以額定轉(zhuǎn)速下頜機(jī)組各種負(fù)荷下軸承振動(dòng)烈度最大者作為評(píng)價(jià)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)。機(jī)組各軸承振動(dòng)烈度以機(jī)組主要軸承振動(dòng)烈度最大者作為評(píng)價(jià)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)。振動(dòng)烈度的表示以軸承振動(dòng)速度的均方根(即有效值)來(lái)表示烈度。支承系統(tǒng):柔性支承是指支承系統(tǒng)的自振頻率低于激振力的頻率;剛性支承是指支承系統(tǒng)的自振頻率高于激振力的頻率。ISO3945-1985旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)適用范圍:60相對(duì)值標(biāo)準(zhǔn)自身比較(傾向判定)--以每臺(tái)設(shè)備正常時(shí)的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),當(dāng)振動(dòng)量達(dá)到這個(gè)基數(shù)的一定倍數(shù)時(shí),就認(rèn)為要加強(qiáng)監(jiān)視和停機(jī)檢修了。振動(dòng)值是原始基數(shù)的兩倍時(shí),需要加強(qiáng)監(jiān)視;低頻振動(dòng)達(dá)到原始基數(shù)4倍時(shí)需要檢修;高頻振動(dòng)增大到原始值6倍時(shí)需要檢修。相互比較—同機(jī)器之間相互比較。相對(duì)值標(biāo)準(zhǔn)自身比較(傾向判定)--以每臺(tái)設(shè)備正常時(shí)的數(shù)據(jù)作為61頻譜分析力不平衡:力不平衡是同相位和穩(wěn)定的。不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)幅值在轉(zhuǎn)子第一階臨界轉(zhuǎn)速以下隨轉(zhuǎn)速的平方增大。總是存在1倍轉(zhuǎn)速頻率,并且通常在頻譜中占優(yōu)勢(shì)。在轉(zhuǎn)子中心平面內(nèi)只用一個(gè)平衡修正重量便可修正之。在內(nèi)側(cè)軸承與外測(cè)軸承水平方向及內(nèi)側(cè)軸承與外測(cè)軸承垂直方向相位差應(yīng)接近0度。不平衡轉(zhuǎn)子的每個(gè)軸承上水平方向與垂直方向的相位差應(yīng)接近90度。頻譜分析力不平衡:力不平衡是同相位和穩(wěn)定的。不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)62頻譜分析力偶不平衡:力偶不平衡在同一軸上導(dǎo)致180度反相位運(yùn)動(dòng)。總是存在1倍轉(zhuǎn)速頻率,并且通常在頻譜上占優(yōu)勢(shì)。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子第一臨界轉(zhuǎn)速以上,振動(dòng)幅值隨轉(zhuǎn)速升高的平方增大。可引起大的軸向振動(dòng)和徑向振動(dòng)。至少需在兩個(gè)修正平面內(nèi)放置平衡重量才能修正。在內(nèi)側(cè)軸承與外測(cè)軸承水平方向及內(nèi)側(cè)軸承外測(cè)軸承垂直方向應(yīng)該存在180度相位差。每個(gè)軸承上水平方向與垂直方向之間相位差通常應(yīng)該約為90度(±30度)頻譜分析力偶不平衡:力偶不平衡在同一軸上導(dǎo)致180度反相位運(yùn)63頻譜分析動(dòng)不平衡:動(dòng)不平衡是不平衡的主要類型,它是力不平衡和力偶不平衡兩者的組合。振動(dòng)頻譜中1倍轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢(shì),真正需要雙面修正。內(nèi)側(cè)軸承與外測(cè)軸承之間徑向方向的相位差可能在從0度到180度范圍內(nèi)的任何一個(gè)角度。然而,水平方向的相位差應(yīng)該精密地與垂直方向的相位差相匹配,當(dāng)內(nèi)側(cè)軸承與外測(cè)軸承測(cè)量比較時(shí)(±30度)。還有,如果不平衡突出,每個(gè)軸承上水平方向與垂直方向之間的相位差大致為90度(±40度)頻譜分析動(dòng)不平衡:動(dòng)不平衡是不平衡的主要類型,它是力不平衡和64頻譜分析懸臂轉(zhuǎn)子不平衡:懸臂轉(zhuǎn)子不平衡在軸向和徑向方向引起大的1倍轉(zhuǎn)速頻率振動(dòng)。軸向方向振動(dòng)趨向于同相位,而徑向方向振動(dòng)可能不穩(wěn)定。然而,不平衡轉(zhuǎn)子上水平方向的相位差通常與垂直方向的相位差相匹配(±30度)。懸臂轉(zhuǎn)子有力不平衡和力偶不平衡兩者,似乎每一種都需要修正。因此,必須總要在兩個(gè)修正面內(nèi)加以修正重量,以抵消力不平衡和力偶不平衡。頻譜分析懸臂轉(zhuǎn)子不平衡:懸臂轉(zhuǎn)子不平衡在軸向和徑向方向引起大65轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的原因使用過(guò)程中造成的不平衡:
轉(zhuǎn)子附著沉積物腐蝕、磨損熱變形;長(zhǎng)期擱置的轉(zhuǎn)子,由于自重而彎曲變形設(shè)計(jì)問(wèn)題:
在轉(zhuǎn)子內(nèi)部或外部有未加工表面零件在轉(zhuǎn)子上的配合面粗糙和公差不合適配合鍵短于鍵槽,造成局部金屬空缺材料缺陷:
鑄造有氣孔,造成材料內(nèi)部組織不均勻材質(zhì)較差,易于磨損、變形加工與裝配誤差:
切削加工中的切削誤差,焊接缺陷與變形轉(zhuǎn)子熱處理造成的殘余應(yīng)力未消除配合鍵短于鍵槽,造成局部金屬空缺裝配零件不一致造成的質(zhì)量不對(duì)稱(螺栓等)聯(lián)軸節(jié)安裝不對(duì)中轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的原因66頻譜分析彎曲的軸:彎曲的軸引起大的軸向振動(dòng),同一臺(tái)機(jī)器上軸向振動(dòng)相位差趨向于180度,如果彎曲接近軸的中心,占優(yōu)勢(shì)的振動(dòng)出現(xiàn)在1倍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速頻率,如果彎曲接近力偶,則占優(yōu)勢(shì)的振動(dòng)出現(xiàn)在2倍轉(zhuǎn)速頻率(仔細(xì)考慮每次軸向測(cè)量時(shí)振動(dòng)傳感器的方位,如果改變傳感器的方向的話)。用千分表證實(shí)軸的彎曲。頻譜分析彎曲的軸:彎曲的軸引起大的軸向振動(dòng),同一臺(tái)機(jī)器上軸向67頻譜分析角向不對(duì)中:角向不對(duì)中的特征是軸向振動(dòng)大,聯(lián)軸器兩側(cè)振動(dòng)相位差180度。典型地出現(xiàn)在1倍轉(zhuǎn)速頻率和2倍轉(zhuǎn)速頻率的大的軸向振動(dòng)。然而,不常見(jiàn)1倍轉(zhuǎn)速頻率,2倍轉(zhuǎn)速頻率或3倍轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢(shì)。這些征兆也指示聯(lián)軸器故障。嚴(yán)重的角向不對(duì)中可激起許多1倍轉(zhuǎn)速頻率的諧波頻率。與機(jī)械松動(dòng)不一樣,這些轉(zhuǎn)速諧波頻率典型地在頻譜上都沒(méi)有升高的噪聲地平。頻譜分析角向不對(duì)中:角向不對(duì)中的特征是軸向振動(dòng)大,聯(lián)軸器兩側(cè)68頻譜分析平行不對(duì)中:平行不對(duì)中的振動(dòng)征兆類似于角向不對(duì)中,但是,徑向方向振動(dòng)大,并且聯(lián)軸器兩側(cè)振動(dòng)相位差接近180度。2倍轉(zhuǎn)速頻率往往大于1倍轉(zhuǎn)速頻率振動(dòng),聯(lián)軸器的類型和結(jié)構(gòu)決定2倍轉(zhuǎn)速頻率振動(dòng)相對(duì)于1倍轉(zhuǎn)速頻率的高度。角向不對(duì)中或平行不對(duì)中嚴(yán)重時(shí),可在較高諧波頻率(4倍到8倍轉(zhuǎn)速頻率諧波)處出現(xiàn)大的振動(dòng),甚至出現(xiàn)類似于機(jī)械松動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的完整系列的高頻諧波。當(dāng)不對(duì)中嚴(yán)重時(shí),聯(lián)軸器的類型和材料往往對(duì)整個(gè)頻譜有很大的影響。典型地沒(méi)有提高的噪聲地平。頻譜分析平行不對(duì)中:平行不對(duì)中的振動(dòng)征兆類似于角向不對(duì)中,但69頻譜分析不對(duì)中的翅起在軸上的軸承:翹起在軸上的軸承將產(chǎn)生明顯的軸向振動(dòng)。將引起同一軸承座上頂部與底部振動(dòng)相位差約180度的軸向振動(dòng)及左側(cè)與右側(cè)振動(dòng)相位差約180度的軸向振動(dòng)。對(duì)準(zhǔn)聯(lián)軸器或平衡轉(zhuǎn)子都不能緩解此故障。通常,必須卸下軸承并重新正確安裝。頻譜分析不對(duì)中的翅起在軸上的軸承:翹起在軸上的軸承將產(chǎn)生明顯70頻譜分析機(jī)械松動(dòng):類型A頻譜是機(jī)器地腳,底板或基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)松動(dòng)/減弱引起的,或者由基礎(chǔ)上惡化的水泥漿,松動(dòng)的地腳螺栓、或者框架或者基礎(chǔ)變形(即軟腳)引起的。相位分析可以揭示在螺栓、機(jī)器地腳、基礎(chǔ)底板或者基礎(chǔ)本身垂直方向測(cè)量之間的相位差約90度到180度。類型B頻譜通常是由螺栓松動(dòng)引、框架結(jié)構(gòu)或軸承座裂紋引起的。類型C頻譜通常是由零部件之間配合不良引起的,由于松動(dòng)的零部件對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)力產(chǎn)生非線性的響應(yīng),所以,將產(chǎn)生許多諧波頻率。引起時(shí)域波形截?cái)嗪驮陬l譜中提高噪聲地平。類型C往往是由軸承襯套在其蓋內(nèi)松動(dòng)、軸承松動(dòng)和在軸上旋轉(zhuǎn)。滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承間隙過(guò)大,葉輪在軸上松動(dòng)等引起的。類型C的振動(dòng)相位往往是不穩(wěn)定的,這一次測(cè)量到下一次測(cè)量可能變化很大,尤其是如果轉(zhuǎn)子在軸上的位置從這一次到下一次起動(dòng)漂移的話。機(jī)械松動(dòng)往往是非常定向的,在一個(gè)軸承座的徑向方向每隔30度測(cè)量的振動(dòng)值完全不同。而且,松動(dòng)往往引起精確的1
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