设备保养中的振动检测与分析

发布时间：2024-02-29

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。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，好都能在轴承部位进行量测，而且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

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。

四、振动检测分析的推行方法

由于振动检测是一项比较成熟的故障检测技术，所以，我们许多企业都可以进行应用。只要遵循下列一些步骤就可以。

1、按照设备的重要度进行分级，确定检测设备和检测部件。

振动监测属于精密检测，一般应用在重要设备或重要部件上。

确定了部件后，就要选择部件的测量点。

2、建立振动检测与控制规范。

确定控制上下限标准，同时确定建立检测周期。一般的设备振动控制标准包括警戒值和危险值。

·设备振动的检测周期一般为7～30天。

·设备振动升高但尚未超过警戒值时，应缩短为3～15天。

·设备振动超过警戒值时，应每天实施检测一次。

3、进行振动检测，记录检测结果

通过检测、记录，了解总振动值、轴承状况值、振动方向大小比较以及趋势变化。

通过这些数据，进行问题研判。

4、进行设备维修 

通过数据 分析，判定设备是否出现问题。

如果出现异常，需要确定是否需要马上停机。如果不需要马上停机，可以等到生产部门停产期间进行检修。

第五步：进行振动分析活动总结和标准调整

设备如果在控制标准内损坏，就必须对该设备的控制指标进行调整。

如果设备超过危险值均未损坏，可以考虑将标准再放宽。

另外，还需要反思检测频率、检测位置等。

（来源：设备管理网）