旋转机械设备进⾏振动检测

机器设备的旋转部件会不时产⽣频率介于50Hz~10kHz之间的振动,我们可以测量设备的振动幅度,以便从中了解滚轴及其它转动部分的物理状态,这个监控过程⼀般称为振动分析。

这些设备如果出现机械问题及电⽓问题,均会引起振动幅度的变异,振动⼤⼩与设备问题的严重性息息相关。如果能掌握振动的⼤⼩及变异来源,就能在设备尚未严重恶化之前,事先完成检修⼯作,以避免造成设备更⼤的损坏,⽽影响⽣产或增加维修费⽤。

⼀、振动显⽰信号设备振动显⽰出来的信号⽐较复杂,但从确定性⾓度,分为确定性信号和⾮确定性信号。在旋转部件中,有不少是确定性信号:机组的联接及转⼦存在不对中、不平衡。齿轮箱中轮齿的点蚀、剥落、断齿滚动轴承中零部件损坏滑动轴承中存在油膜涡动等等这些常见的故障。这些确定性信号都有可以⽤函数关系来描述,即通过理论计算和频谱分析技术均可确定它们的特征频率,从⽽确定故障的类型和部位。振动分析仪利⽤电压加速度传感器将振动信号转换为电信号。⽽对电信号进⾏处理和分析,就能反推出设备各种振动量的准确值。从振动量的值来了解设备及其部件的状况,进⽽判断这些设备运转状态是否良好。这样就可以把检测到的振动情况可作为是否停机之依据,降低意外当机的机率。还可以分析出故障的部位和故障原因,并推断出检修的⽅法。

⼆、振动的⼀些基本概念
为了更好地研究振动分析设备故障诊断技术,⾸先要对振动有⼀定的了解。
1、表⽰振动的要素包括:振幅、频率、相位、能量等。
振幅:表明振动幅度的⼤⼩,振幅能说明设备或部件损坏的严重程度。
频率:表明振动的来源,能说明设备或机械组件损坏的原因。
相位:代表测点间振动的相互关系,能说明设备或机械组件的运转模态。
能量:代表振动的破坏⼒,设备或机械组件损坏的冲击状况。
2、其中振幅有三种数据类型:位移值(毫⽶)、速度值(毫⽶/秒)、加速度值。
位移值,⽤于低转速成设备诊断上。由于低转速设备故障通过其它⽅法⽐较容易诊断,因此,位移值⼀般也只做设
备故障诊断的辅助数据。⽬前常⽤于固定型⾮接触式位移量测。
速度值,⽤于中速旋转设备诊断上,我们所使⽤的⼤部分设备是中速旋转设备,所以,速度值是最为常⽤的旋转机
械设备故障诊断值,是ISO标准所使⽤的单位。

加速度值,⽤于⾼速旋转设备诊断上。最常使⽤于轴承检测和振动冲击能量的检测。


三、振动的检测与分析要点
1、振动量测点的位置选择
设备的任何⼀个组件或部位发⽣问题时⼏乎都会产⽣振动,其振动会经由转轴、基座或结构传递⾄轴承位置,因此
在做定期振动量测时,最好都能在轴承部位进⾏量测,⽽且最好能量测到每个轴承。由于设备异常振动问题的研判必须仰赖⽐较各⽅向的振动值,才能做较准确的判断,因此除量测⽔平及垂直向之
外,每根轴⾄少需量测⼀个轴向测点。
2、如何从量测数据找出设备问题?
最常见的设备振动问题可归纳为:对⼼不良、平衡不良、轴承损坏、基础松动等四种。
如果出现⽔平、垂直及轴向振动⼤,这时⽔平与垂直向的振动⼤约为轴向的2~3倍,则基本可判定为对⼼不良。
如果⽔平及垂直振动⼤,但轴向振动相对很⼩,这时⽔平与垂直向的振动⼤约为轴向的4倍以上,则可判定为平衡
不良。
总振动值在标准内,但是轴承状况值⼤,则说明出现轴承损坏或者轴承润滑不良情形。
⽔泥基座与基础螺丝的振动值如果不同,则说明出现了基础松动。

在做振动监测的时候,使用到的仪器是iSV-316无线智能传感器,集三轴向振动传感器和数字化测量、存储、无线传输一体。基于先进的微机电、微电子测量、无线通信、嵌入式而创新设计制造的无线智能测量终端,支持多种无线通信方式,连接上位机或自动接入云端。可自动完成三维速度、加速度等振动与倾角参数测量,还可通过手机、平板、PC 无线远程控制。设备体型小巧,方便携带,坚固美观,适用于工程爆破振动的现场测量,工程结构和大型机电设备健康监测、倾角监测,实现分布式无人值守在线监测系统。


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