作者：佚名 文章來源：網(wǎng)上收集 點(diǎn)擊數(shù)：158 更新時間：2010-8-29 10:10:29

泵由摩擦而產(chǎn)生不平衡，進(jìn)而引起大振動。在維修中的疏忽。
關(guān)鍵詞：故障診斷，轉(zhuǎn)子摩擦，轉(zhuǎn)子不平衡，聯(lián)軸器對中 水泵維修
某乙二醇裝置G-920泵振動嚴(yán)重超標(biāo)，原因是轉(zhuǎn)子平衡。解體發(fā)現(xiàn)，泵聯(lián)軸器端軸套已磨損，各級葉輪口環(huán)均有不同程度的磨損，磨損最大間隙達(dá)1.5mm（按技術(shù)要求為≤0.5mm) 。
一、機(jī)組參數(shù)及示意圖
電機(jī)功率P=275kW，轉(zhuǎn)速n=2960r/min，電壓U=6OOOV，電機(jī)軸承型號為6218C3/6218C3;泵軸承型號為NSK6312/SKF7312，葉輪級數(shù)10級；聯(lián)軸器為金屬疊片撓性聯(lián)軸器。

二、簡述轉(zhuǎn)子不平衡故障的特性。
1．故障現(xiàn)象
某些測點(diǎn)的數(shù)值見表I。
可以看出，4H（水平）和4V（垂直）位置振動有效值超出規(guī)定范圍。依據(jù)ISO10816標(biāo)準(zhǔn)，該機(jī)組的振動速度有效值最大不應(yīng)超過11.2mm/s,而目前這兩點(diǎn)的振動值分別為14.95 mm/s和18.31mm/s，屬嚴(yán)重超標(biāo)。其它測點(diǎn)的振動值在較短的時間內(nèi)增幅也很大，一般來說，在1-3個月或更短的時間內(nèi)，振動總量值變化30%-50%，通常說明機(jī)器發(fā)生了故障，而目前（僅半個月）最小增幅也達(dá)263.8%，可見故障蔓延迅速、程度嚴(yán)重。
2．故障性質(zhì)分析
(1）故障所反映的振動特性
首先分析頻譜圖中摩擦故障所反映的特性。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)體與靜止件相接觸時，轉(zhuǎn)子摩擦產(chǎn)生與機(jī)械松動類似的頻譜，一般在奇工頻區(qū)；當(dāng)一旋轉(zhuǎn)體中有局部摩擦或整圈摩擦?xí)r，會產(chǎn)生許多頻率，往往激起一個或幾個共振，有較多的亞諧波倍頻（0.25x, 0.5x, lx, 1.5x, 2x, 2.5x等），這與轉(zhuǎn)子自然頻率的位置有關(guān)；轉(zhuǎn)子摩擦?xí)て鹪S多高頻，如果軸與軸承接觸，則摩擦可能很嚴(yán)重，軸與密封接觸，摩擦則稍輕；如由間隙過大的滑動軸承支承的系統(tǒng)中存在不平衡或不對中則會引起很大的振動。
(2）故障信號的診斷及分析
通過對該泵振動所反映的特征信號作log譜分析，發(fā)現(xiàn)有l(wèi)x, 1.5x, 2x, 2.5x, 3x, 3.5x等具有摩擦特征的故障頻率；在圖3中對應(yīng)的有2977,4465.38, 5965.4, 7461.19r/min等轉(zhuǎn)頻，而且在高頻處出現(xiàn)類似的頻率，其它圖譜中也有類似的現(xiàn)象，因而判斷該泵轉(zhuǎn)子存在較為嚴(yán)重的摩擦故障。
圖3 測點(diǎn)3水平方向log譜
圖4中，振動能量主要集中于基頻處（約在2 977r/min )，其它的諧波頻率分量振動值大多不超過1 mm/s，這與不平衡的故障特征相吻合，因而，該泵又存在不平衡故障。
通過以上分析得出，該泵由于轉(zhuǎn)子存在摩擦現(xiàn)象，致使動平衡遭到破壞，進(jìn)而引起較大振動。
三、故障成因
在分析了泵的故障性質(zhì)后，筆者追查了故障成因，主要跟聯(lián)軸器對中有關(guān)。
金屬疊片撓性聯(lián)軸器的彈性元件是由一定數(shù)量的薄金屬膜片疊合成膜片組，膜片有環(huán)形、多變形、束腰形等形式，同一圓上的精密螺栓交錯間隔與主從動安裝盤相連接。這樣將彈性件上的弧段分為交錯受壓縮和受拉伸的兩個部分，拉伸部分傳遞扭矩，壓縮部分趨向皺縮。當(dāng)機(jī)組存在軸向、徑向和角向偏移時，膜片產(chǎn)生波狀變形，一部分伸長，另一部分壓縮引起彈性變形。設(shè)計時以彈性件特定的三個方向的合適剛度來滿足機(jī)組工況要求。
現(xiàn)場勘察和分析發(fā)現(xiàn)，該機(jī)組電機(jī)兩端的軸承在2004年1月因缺油發(fā)熱而檢修（泵未作任何處理），聯(lián)軸器重新對中時，漏放了靠泵一端的連接墊圈，致使撓性膜片直接貼在泵端安裝盤的端面上。這樣的連接壓制了彈性件的壓縮和拉伸，使之起不了補(bǔ)償軸系對中偏差的作用，因而當(dāng)聯(lián)軸器對中稍有超差時，泵一端轉(zhuǎn)軸抗徑向跳動調(diào)節(jié)的能力（特別是推力端即測點(diǎn)4處）很差，引起轉(zhuǎn)軸徑向跳動，其上的葉輪口環(huán)與外口環(huán)發(fā)生摩擦，導(dǎo)致泵的較大振動。這也是軸向振動小于徑向（見表1)的原因所在。如軸向也發(fā)生大的振動，則有可能伴隨其它故障了。測點(diǎn)3與4的振動差別很大，是因?yàn)槁?lián)軸器的反作用所致，由于聯(lián)軸器力量足夠強(qiáng)大，使近其一側(cè)比較穩(wěn)，而遠(yuǎn)其一側(cè)的反應(yīng)很大。
四、故障維修及運(yùn)行驗(yàn)證
拆卸軸承座、大蓋，發(fā)現(xiàn)軸套、轉(zhuǎn)子葉輪口環(huán)磨損嚴(yán)重，各級葉輪口環(huán)的間隙最大已達(dá)1.5mm,屬嚴(yán)重超標(biāo)，軸跳動量符合要求，說明轉(zhuǎn)軸沒有彎曲。在對磨損的口環(huán)重新鑲套（鑲套的厚度以內(nèi)外口環(huán)總間隙為0.5mm為準(zhǔn)）處理后，安裝葉輪，并對轉(zhuǎn)子進(jìn)行動平衡校正，最后進(jìn)行聯(lián)軸器對中。
維修后1個多月的試運(yùn)行表明，機(jī)組振動情況良好并趨于穩(wěn)定，泵的振動值下降到正常水平，反映軸承振動狀況的尖峰能量值始終保持平穩(wěn)。
五、結(jié)論
通過上述分析得知，G-920B泵較大振動是由于泵內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)生摩擦引起的不平衡故障所致，間接因素與聯(lián)軸器安裝錯誤有關(guān)。這也說明，在機(jī)械維修時一定要認(rèn)真、細(xì)致，杜絕人為失誤導(dǎo)致的故障。
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