軸瓦轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承不對(duì)中軸振與瓦振的不同振動(dòng)頻譜形態(tài)

案例較為典型，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)診斷工作比較有借鑒意義，本文早期已發(fā)布，整理后重發(fā)。軸振與瓦振在某些故障類型中也確實(shí)存在不同特征。個(gè)人觀點(diǎn)，本文可能的振動(dòng)原因是軸瓦部位間隙不當(dāng)造成的摩擦，在高運(yùn)行參數(shù)設(shè)備中其熱響應(yīng)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他響應(yīng)。

一、設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)

空壓機(jī)組的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和測(cè)點(diǎn)布置如下圖，該機(jī)組電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為l500 r/min，功率為5200 kW，空壓機(jī)轉(zhuǎn)速7 258r/min，空壓機(jī)一階臨界轉(zhuǎn)速為5252 r/min。

二、故障現(xiàn)象   

該空壓機(jī)在一次嚴(yán)重事故后，經(jīng)過(guò)檢修，重新啟機(jī)測(cè)點(diǎn)3振動(dòng)嚴(yán)重超標(biāo)，在經(jīng)過(guò)低速動(dòng)平衡、轉(zhuǎn)軸修復(fù)、修軸瓦等措施后，半個(gè)月時(shí)間內(nèi)試車8次，測(cè)點(diǎn)3振動(dòng)仍不能滿足要求，在第9次試車前，作者應(yīng)邀前去進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，協(xié)助進(jìn)行故障分析與診斷。圖3給出了測(cè)點(diǎn)1—4徑向軸振動(dòng)的波形頻譜圖。

三、振動(dòng)分析

4個(gè)測(cè)點(diǎn)的徑向振動(dòng)均采用電渦流傳感器測(cè)量，其呈45度和135度布置，從電機(jī)尾端看，左手側(cè)設(shè)為X，右手側(cè)設(shè)為y。從各個(gè)測(cè)點(diǎn)振動(dòng)值看，很明顯測(cè)點(diǎn)3的振動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他測(cè)點(diǎn)，說(shuō)明產(chǎn)生振動(dòng)的原因可能位于測(cè)點(diǎn)3附近。從頻譜圖上看，除了測(cè)點(diǎn)1、2有齒輪低速軸的頻率成分外，其余各測(cè)點(diǎn)各方向的振動(dòng)均主要表現(xiàn)為高速軸的工作頻率(即轉(zhuǎn)頻)。

因此，按照傳統(tǒng)的故障分析方法，該機(jī)組的故障應(yīng)該是空壓機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡，但是，該轉(zhuǎn)子在動(dòng)平衡機(jī)上經(jīng)過(guò)低速動(dòng)平衡，殘余不平衡量已經(jīng)很小，在許可范圍內(nèi)，因此，診斷結(jié)果與實(shí)際相矛盾，除非是低速動(dòng)平衡不能滿足此轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡要求(此轉(zhuǎn)子是柔性轉(zhuǎn)子，工作在一階臨界轉(zhuǎn)速之上)。

但還有另一種可能，就是同側(cè)軸承不對(duì)中故障，也就是說(shuō)，該類不對(duì)中只有軸承不對(duì)中，而沒(méi)有轉(zhuǎn)子不對(duì)中。當(dāng)轉(zhuǎn)予運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于同側(cè)軸承不對(duì)中，使得這兩個(gè)軸承在不對(duì)中方向上的軸瓦間隙發(fā)生變化，油膜厚度變小，從而使支承剛度發(fā)生變化，就有可能使間隙變小的地方發(fā)生軸頸與軸瓦間的摩擦，對(duì)于在一階振型為主要振動(dòng)型態(tài)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，就會(huì)使軸承3、4承受2倍工頻的周期激勵(lì)，根據(jù)作用力與反作用力原理，同樣的力也會(huì)作用到轉(zhuǎn)子上面，但是由于轉(zhuǎn)子間對(duì)中情況良好，這種2倍頻激勵(lì)在轉(zhuǎn)子軸振信號(hào)中不一定表現(xiàn)明顯，因此對(duì)于此類不對(duì)中形式，應(yīng)以瓦振(或座振)信號(hào)為準(zhǔn)，而且由于轉(zhuǎn)子間不存在不對(duì)中，因此與之相連的轉(zhuǎn)子振動(dòng)不會(huì)受到不對(duì)中的影響。    

如果存在同側(cè)軸承不對(duì)中，應(yīng)該是測(cè)點(diǎn)3附近的軸承與其他軸承不對(duì)中，由于軸振動(dòng)并沒(méi)有表現(xiàn)出不對(duì)中的振動(dòng)特征，還必須檢測(cè)測(cè)點(diǎn)3處軸承座的振動(dòng)。下圖給出了測(cè)點(diǎn)3的軸承座振動(dòng)的波形頻譜圖。

從圖4的波形頻譜圖上，可以很明顯的看出不對(duì)中故障的振動(dòng)特征，基本判斷出是測(cè)點(diǎn)3處軸承在水平方向上軸承不對(duì)中，因此，首先應(yīng)該檢測(cè)測(cè)點(diǎn)3處軸承對(duì)中問(wèn)題。

四、問(wèn)題處理    

停機(jī)后通過(guò)打表檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，測(cè)點(diǎn)3處軸承向左偏了0.19 mm，嚴(yán)重超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)把測(cè)點(diǎn)3軸承中心往右調(diào)整0.19 mm，啟機(jī)后測(cè)點(diǎn)3振動(dòng)峰幅值由原來(lái)的大于250um(儀器量程為250um，該振動(dòng)值已經(jīng)超過(guò)儀器量程)降到40um左右，達(dá)到機(jī)組振動(dòng)要求。

五、小結(jié)

對(duì)于同側(cè)軸承不對(duì)中，在傳統(tǒng)的不對(duì)中形式中并沒(méi)有特別指出，因此沒(méi)有現(xiàn)成的振動(dòng)特征，作者通過(guò)理論分析和現(xiàn)場(chǎng)診斷實(shí)例證明，對(duì)于同側(cè)軸承不對(duì)中，軸振動(dòng)往往不會(huì)表現(xiàn)出明顯的2倍頻特征，軸振動(dòng)不能作為診斷同側(cè)軸承不對(duì)中的可靠依據(jù)，而軸承座振動(dòng)表現(xiàn)的不對(duì)中特征比較明顯，因此在實(shí)際診斷中應(yīng)充分考慮軸承座振動(dòng)特征。

來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

（版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有）