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滑動軸承的振動診斷技術

01 滑動軸承的振動分類

滑動軸承的振動,可按其機理分為兩種形式:

一是強迫振動,又稱同步振動。主要是由軸系上組件不平衡、聯(lián)軸器的不對中、安裝不良等原因造成,其振動的頻率為轉子的旋轉頻率及其倍頻,振動的振幅在轉子的臨界轉速前,隨著轉速的增加而增大,超過臨界轉速,則隨轉速的增加而減小,在臨界轉速處有共振峰值;

另一種振動是自激振動,又稱亞同步振動。即油膜渦動及油膜振蕩,它的振動頻率低于轉子的旋轉頻率(約為轉子回轉頻率的一半),常常在某個轉速下突然發(fā)生,具有極大的危害性。

02 滑動軸承振動診斷機理

在滑動軸琢的設計、制造和安裝工作中,一般均已考慮了減小強迫振源、避免共振和加強油膜動力穩(wěn)定性的問題。所以在正常工作狀態(tài)下,潤滑軸承的振動量級被限制在一個較低的水平以下。

若軸承的振動一旦超過了這個水平,將預示它已產(chǎn)生了某種故障。除此之外,振動作為軸承受激后的一種響應,按照線性系統(tǒng)的頻率保持特性原理,從對其所作的頻率成分分析中,就有可能發(fā)現(xiàn)各種振源的蹤跡。

03 振動測試

測定振動用的傳感器有式、相對式、加速度型、速度型、位移型等多種。在滑動軸承的振動測試中,傳感器類型的選擇,除考慮傳感器本身的靈敏度、動態(tài)范圍、頻響特性、環(huán)境適應能力和可靠性諸因素外,還必須考慮安裝條件、測點方向和測點位置等問題,一般對軸承座外露的滑動軸承,多選用式振動速度或加速度傳感器;而對軸承座隱藏在內部的滑動軸承,多選用相對式振動位移傳感器。至于測量方向則以徑向的鉛垂和水平為主,測點位置應選在振動傳遞途徑Z短、對振源Z敏感的地方。

04 滑動軸承振動診斷方法

常用的滑動軸承振動診斷方法有以下幾類:

時域幅值診斷法:該方法主要計算滑動軸承振動信號時域指標中的均方根幅值,當均方根值大于某一界限值時,將被檢軸承判為有故障。此法簡單易行,常用于簡易診斷中。

時域波形診斷法:該方法主要是對滑動軸承振動信號的通頻幅值隨轉速變化的規(guī)律進行分析,從而區(qū)別被檢軸承的振動究竟是受迫振動(包括共振)還是自激振動。下圖中給出了幾種不同振動的典型振動波形,可作為波形診斷的參考。

幾種典型的振動波形

1-失穩(wěn);2-不平衡;3-共振;4-電磁振動;5-基座松動

頻域診斷法:對滑動軸承振動信號進行頻譜分析,根據(jù)此頻譜(待檢譜)和滑動軸承正常時的振動頻譜(標準譜)之間的差異、差異處的頻率成分與振源頻率之間的對應關系,能確定故障的有無、程度、類別和原因。這是一種較為精密和可靠的振動診斷辦法。須診斷的特征頻率一般為軸轉頻、軸轉頻一半、軸轉頻的倍頻等。

來源:裝備保障管理網(wǎng)    作者:旭光

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