摘要：將機械設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)用于離心泵類的日常故障判斷及維修，可大大提高維修與診斷的效率，本文從振動對離心泵產(chǎn)生的故障方面進行了探討。

　　關(guān)鍵詞：離心泵;診斷

　　Abstract: the mechanical equipment fault diagnosis technology application in centrifugal pump class daily fault diagnosis and maintenance, can greatly improve the efficiency of the maintenance and diagnosis, in the paper, the vibration fault of the produce of centrifugal pump was discussed.

　　Keywords: centrifugal pump; diagnosis

　　中圖分類號：TH311 文獻標識碼：A 文章編號：

　　由于旋轉(zhuǎn)機械的結(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計加工、安裝調(diào)試、維護檢修等方面的原因和運行操作方面的問題，使得機器在運行過程中會產(chǎn)生振動。轉(zhuǎn)動設(shè)備的振動是我們常遇見的故障，引起機器故障的原因是多種多樣的，除了轉(zhuǎn)子不對中、不平衡等主要原因外，還有軸彎曲、偏心轉(zhuǎn)子、部件松動等所致。

　　1.轉(zhuǎn)子不平衡故障

　　轉(zhuǎn)子不平衡是由于轉(zhuǎn)子部件質(zhì)量偏心或轉(zhuǎn)子部件出現(xiàn)缺損造成的故障，它是旋轉(zhuǎn)機械最常見的故障。通常設(shè)備的一個轉(zhuǎn)子是一根軸和多個輪盤組成的，每個輪盤都可能存在質(zhì)量偏心，兩個以上的輪盤可能將多質(zhì)點的質(zhì)量偏心合成一個或多個矢量，造成轉(zhuǎn)子的力不平衡型平衡類問題、或造成偶不平衡型平衡類問題，以及力與偶復(fù)合型不平衡問題。

　　2.轉(zhuǎn)子彎曲故障

　　轉(zhuǎn)子彎曲故障多發(fā)生在設(shè)備較長時間停用后重新開機情況下，這大多是設(shè)備停用后產(chǎn)生了轉(zhuǎn)子彎曲的故障。轉(zhuǎn)子有永久性彎曲和暫時性彎曲兩種情況。永久性彎曲是指轉(zhuǎn)子軸呈弓形，造成永久彎曲的原因有設(shè)計制造缺陷、長期停放方法不當、熱態(tài)停機時未及時盤車或涼水急冷所致。臨時性彎曲指可恢復(fù)的彎曲，造成臨時性彎曲的原因有預(yù)負荷過大、開機運行時暖機不充分、升速過快等致使轉(zhuǎn)子熱變形不均勻。

　　轉(zhuǎn)子彎曲的振動特征類似動不平衡，時域波形為近似的等幅正弦波;振動以基頻為主，如果彎曲靠近聯(lián)軸節(jié)，也可產(chǎn)生二倍頻率振動。類似于不對中，通常振幅穩(wěn)定。軸向和徑向均有很大的響應(yīng)。

　　3.轉(zhuǎn)子不對中故障

　　轉(zhuǎn)動機器的轉(zhuǎn)子之間通常用聯(lián)軸器連接構(gòu)成軸系，傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。由于機器的安裝誤差、工作狀態(tài)下熱膨脹、承載后的變形以及機器基礎(chǔ)的不均勻沉降等，會造成機器工作時各轉(zhuǎn)子軸線之間產(chǎn)生不對中。據(jù)統(tǒng)計分析30一50%存在不同程度的不對中，嚴重的不對中會造成設(shè)備部件的過早損壞，同時會造成能源的浪費。不對中既可產(chǎn)生徑向振動，又會產(chǎn)生軸向振動;既會造成臨近聯(lián)軸節(jié)處支承的振動，也會造成遠離聯(lián)軸節(jié)的自由端的振動。不對中易產(chǎn)生二倍頻率振動，嚴重的不對中有時會產(chǎn)生類似松動的高諧波振動。

　　轉(zhuǎn)子不對中振動特征譜的特點:徑向振幅中的二倍頻振幅大;轉(zhuǎn)子軸向振幅超標;聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)的軸頸振動較大;轉(zhuǎn)子徑向振動、軸向振動隨負荷增大而增加。

　　4.軸承不對中故障

　　軸承不對中實際上反映的是軸承坐標高和左右位置的偏差。由于結(jié)構(gòu)上的原因，軸承在水平和垂直方向上具有不同的剛度和阻尼，不對中的存在加大了這種差別。不對中過大時，會使軸承工作條件改變，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生附加的力和力矩，使轉(zhuǎn)子失穩(wěn)或產(chǎn)生碰磨。軸承不對中會產(chǎn)生基頻、二倍頻，振動以軸向為主;通過找對中無法消除振動，只有卸下軸承重新安裝。

　　5.轉(zhuǎn)子與定子摩擦故障

　　轉(zhuǎn)子與定子摩擦又分為輕微摩擦和嚴重摩擦。輕微摩擦如:聯(lián)軸器罩摩軸;嚴重摩擦如:電動機轉(zhuǎn)子與定子接觸。

　　轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動過程中與定子的摩擦會造成嚴重的設(shè)備故障。在摩擦過程中，轉(zhuǎn)子剛度發(fā)生改變從而改變轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率，可能造成系統(tǒng)共振。碰磨時振幅突然增大;頻譜成分較豐富，譜線密集，呈齒形分布，以一倍頻及其高次諧波為主，時域波形有削頂現(xiàn)象;嚴重時出現(xiàn)大量的亞諧波，并伴隨有噪音。而且摩擦會造成功耗上升和效率下降，同時局部會有溫升，因此工藝參數(shù)對轉(zhuǎn)子與定子摩擦的故障診斷非常重要。

　　6.滾動軸承的故障

　　滾動軸承在運轉(zhuǎn)過程中可能會由于各種原因引起損壞，如裝配不當、潤滑不量、水分和異物侵入、腐蝕和過載等都會導(dǎo)致軸承過早損壞。即使在安裝、潤滑和使用維護都正常的情況下，經(jīng)過一段時間運轉(zhuǎn)，軸承也會出現(xiàn)疲勞剝落和磨損而不能正常工作。滾動軸承的主要故障形式:疲勞剝落、磨損、塑性變形、銹蝕、斷裂、膠合、保持架損壞等。

　　7.轉(zhuǎn)子支承部件松動的故障

　　轉(zhuǎn)子支承部件連接松動是指系統(tǒng)結(jié)合面存在間隙或連接剛度不足，造成機械阻尼偏低、機組運行振動過大的一種故障。支承系統(tǒng)結(jié)合面間隙過大，緊力不足，在外力或溫升作用下產(chǎn)生間隙，固定螺栓強度不足導(dǎo)致斷裂或缺乏防松措施造成部件松動，基礎(chǔ)施工質(zhì)量欠佳等都是造成松動的常見原因。

　　機械松動本身不是純粹的故障，但它可放大故障，改變機械設(shè)備的動態(tài)特征，使機械設(shè)備的固有頻率、阻尼比、彈性系數(shù)發(fā)生改變，極小的不平衡或者不對中都會導(dǎo)致支承系統(tǒng)產(chǎn)生很大的振動，影響機械設(shè)備的正常工作。

　　常見的機械松動有三種:結(jié)構(gòu)框架或底座松動、軸承座松動、軸承等部件配合松動。

　　結(jié)構(gòu)框架或底座松動主要包括以下幾方面的故障:支腳、底板、水泥底座松動，強度不夠;框架或底板變形;緊固螺絲松動等。結(jié)構(gòu)、軸承座晃動或開裂引起的松動結(jié)構(gòu)、軸承座晃動或開裂引起的松動包括以下幾方面的故障:結(jié)構(gòu)或軸承座開裂、支承件長度不同引起的晃動;部件間隙出現(xiàn)少量偏差時(尚無碰撞);緊固螺絲松動等。

　　8.軸承在軸承座內(nèi)松動或部件配合松動

　　軸承在軸承座內(nèi)松動或部件配合松動包括以下幾方面的故障:軸承在軸承座內(nèi)松動;軸承內(nèi)圈間隙大軸承保持架在軸承蓋內(nèi)松動;軸承松動或與軸有相對轉(zhuǎn)動等。

　　9.齒式聯(lián)軸器卡死的故障

　　一般情況下，齒式聯(lián)軸器允許軸系存在一定的不對中，但對中量超過聯(lián)軸器許用位移或聯(lián)軸器內(nèi)零件潤滑不當，聯(lián)軸器便會處于卡死狀態(tài)，使轉(zhuǎn)軸之間變?yōu)閯傂赃B接引起振動。由于這種故障的出現(xiàn)具有隨機性，振動的幅值和相位不會總是重復(fù)的，當發(fā)現(xiàn)軸向振動幅值相位數(shù)據(jù)明顯變化時，應(yīng)考慮聯(lián)軸器卡死的故障問題。

　　10.轉(zhuǎn)軸橫向裂紋的故障

　　轉(zhuǎn)軸裂紋故障概率比其它故障少得多，但因能造成軸裂紋的因素有很多，如各種因素造成的應(yīng)力集中、復(fù)雜的受力狀態(tài)、惡劣的工作條件及環(huán)境等等，而且裂紋對振動的響應(yīng)不夠敏感，有可能發(fā)生斷軸事故，因此危害是很大的。橫向軸裂紋的振動帶有非線性性質(zhì)，出現(xiàn)2倍、3倍等高倍分量，隨著裂紋擴展，剛度進一步下降，1倍、2倍等頻率幅值隨之增大。

　　結(jié)束語：

　　綜上所述，如果對轉(zhuǎn)動泵中經(jīng)常出現(xiàn)的故障認真分析，歸納總結(jié)出不同故障類型所對應(yīng)的譜圖特征，才能為我們在實際生產(chǎn)中判斷解決設(shè)備問題提供了理論依據(jù)。根據(jù)機器故障狀態(tài)反映出的信息對設(shè)備進行全面的綜合分析，準確確定故障原因，做出符合實際的診斷結(jié)論，達到診斷快速、維修及時的目的。

　　參考文獻：

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