机械振动分析仪在轴承检测中的应用

发表时间:2021/4/28   来源:《科学与技术》2021年1月第3期   作者:吴恒
[导读] 轴承是保证设备正常运转的重要组成部分
        吴恒
        贵州锦丰矿业有限公司  562204
        摘要:轴承是保证设备正常运转的重要组成部分,但面对成千上万种不同类型的滚动与滑动轴承,只用一种方法,想轻松诊断出故障,可以说是不可能完成的任务。而对于用户来说,如果能及时、及早发现轴承缺陷,提早准备相关配件,规划维修时间,维修工作就可以达到事半功倍的效果。振动检测技术是确定、预测和预防旋转机械故障的一种有效手段。实施设备振动分析将有助于提高设备的可靠性和工作效率,减少停机时间,消除机电故障,使设备尽可能长时间地正常工作,从而有效预防安全事故的发生,减小因设备故障引起的经济损失。振动分析技术适用于电机,泵组,风机,齿轮箱,压缩机,涡轮,输送带,辊筒,发电机等任何带有旋转组件的设备和系统。
        关键词: 机械,分析仪器,轴承,检测
        一、机械振动分析仪在轴承检测中存在的相关问题
        1.1、振动分析仪对风机滑动轴承的检测
        锦丰矿业公司三台GMH45型风机是冶炼厂的关键设备,开机运行时,转速达到约18000转/分,对其滑动轴承的运行条件非常苛刻。这些包括由风机叶片的喘振引起的高径向冲击载荷,以及由滑架重量引起的静态和动态径向载荷。由于风机的运行也会产生轴向载荷,以及长时间运行后的叶片会产生一定的不平衡。所有这些力一起形成复杂的加载组合,作用于风机的滑动轴承上,要求对轴承的内部滚动几何进行非常细微的调整(通常是通过检查地脚螺丝,及时的更换润滑油,清理叶片等方法进行维护保养)。除此之外,还要防止灰尘,油污等不良因素影响。
        1.2、振动信号分析
        振动趋势分析是在连续监控中可以判断产品运行状态办法最有效的方法,振动频率是目前诊断障碍最为广泛的分析方法之一,伴随着每一次故障的发生,都会引起频率在一定信号内的变化,任何回转频率比重都会增加的同时,也会凸显大量的谐波分量,所以振动图是很有效很直观的方法之一,尤其对于周期性振动的,想必如果突然某一个周期发展改变,那么在这一个周期呢,就可以清楚地检测到障碍点在哪里,也可以对照历史数据,能够快速的发现振动频率结构的变化,从而找出导致振动的原因。
        1.3、振动原因分析
        每一次振动测试都会收集大量的震动数据,我们都会将这些数据进行对比,我们利用在线检测系统调出的振动数据进行各种参数对比,就可以清楚地看到它系统运行每一个分段式震动出现异常,可以通过对检测的频谱进行形式的分析,发现某一点的振动峰值变快,或者某一点的振动峰值变慢,就可以明显地知道这一点是故障发生的开始,还可以通过我们的公式计算,这一个轴承圈内的故障特征频率。然后我再通过理论计算,考虑到频谱分辨率的影响,然后可以观察到轴承内圈故障频率值与我们监测发现的频率值高度符合,那么就说明这一点就是故障发生点。
         1.4、异常振动出现
        将每一次的振动测试系统中所显示的数据应用于轴承振动检测,每一个固定时间内,当轴承运转至某一时间点则是震动开始出现活动,并且振幅开始呈上升趋势,或者下降趋势,或是某一点的振幅峰值,从某一个从顶点上升或者从低点下降在固定时间内,振幅开始快速增长或者快速下降,就可以通过这些数据的研究来找到问题发生的故障发生点。


        二、振动分析仪实施步骤
        2.1、实施步骤
        首先需要测点选择,尽量靠近轴承承载区域是测点的最佳位置。每一个测点需要固定三个方位,分别是水平垂直或轴向的位置,然后再确定测量参数,为不同的分析选择合适的振幅单位,如使用加速度的低频振动。对于大多数设备来说,振动速度是反映正负强度的理想参数,之后选择和安装传感器,加速度传感器是常用于收集高速旋转轴承装置最好的一个传感器,也经常用于轴承滑动之间振动测量与信号分析。然后再根据实际测得的数据和信号来判断设备是否正常,是否存在异常情况之后,通过波形观测频率分析各种故障原因的部位和严重程度,最后还需要作出诊断决定是否继续运行或停止维修或待定的维护故障。定位处理核实设备或维修后,有必要跟踪监测,并继续使用振动分析仪收集数据检测,在确定运行状态良好无误后,才可以让设备继续运行。当所有运行及其数据正常之后,完成仪器调整并进行数据储存,机械振幅分析于对数据的储存维护是有时间限制的,为了便于数据的读取和储存,一定要保存到计算机系统进行数据永久保存。
        还有振动分析之外的一个成功案例,就是利用各种频谱特征以及参数大小来确定设备问题所在。找到地方对症下药进行检修,避免了盲目地检查,省了人力资源,又排除了设备故障,可所谓一举两得的,比如说锦丰公司溢流型半自磨减速机振动故障处理,首先,为了发现装备问题,这就需要搜集检测数据并进行分析,观察并对比后,发现在故障运行下的频谱振动频率和正常情况下的运行频率明显有不一样,故障频率振幅过大,且周围谐波过多,谐波的振幅也是增加明显,找到故障频率后,通过计算得出是轴承的1倍或2倍3倍频,这样就能得出轴承的荷载过大需要维护。
        
        三、总结
        从之前各种发生的故障案例的分析和诊断表明,振动检测与故障的诊断方法,可在原因不明的情况下能快速准确的发现转动设备的实际运转情况,找出故障原因,部位和损害程度,提出正确的修改方法和处理意见,避免过剩的维修和错误维修。在机械振动中最主要的就是轴承安全,因为轴承是观测一款设备的最主要的连接部分,如果轴承因为震动而产生问题,那么这一个机器就会损坏。一个机器的损坏,会损失大量的金钱,所以我们一定要做好细节的每一部分。针对设备存在的问题,需要及时采取有效措施,避免设备故障造成的停产损失,确保设备安全平稳运行。目前设备最常见的故障定性技术已经得到相当的完善,但是,随着经济的发展和技术的逐渐成型,设备要求越来越高,以及自动化的不断发展,使企业对设备故障维护技术提出了更高的要求,才能保障设备中人员在企业操作流程下的生命安全。使用人不安全的行为以及管理上的缺陷,都会导致人才人员伤亡,为防患于未然,必须使设备始终处于安全受控状态,这就需要提高企业设备管理水平,及对现代维修理论知识,人才的培养储备,将企业的关键设备都纳入早期预警管理,并不断提高监测水平,将大量的被动维修转换为主动维修,为企业和社会减少更多的经济和人员的损失。
         参考文献:
        [1] 田永红.机械振动分析仪在轴承检测中的应用 [J].电力机车与城轨车辆,2019,(13):272.
        [2] 韩明.机械振动分析在检维修中的应用 [J].现代制造技术与装备,2020,(15):88.
        [3] 田永红.机械振动分析仪在轴承检测中的应用 [J].电力机车与城轨车辆,2019,(11):13.
        
        
       
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