機械設備常見故障之機械松動的特征以及處理措施
說到機械松動大家就會想到活動部件,這當然是松動故障之一,比如過盈部件出現了間隙,如軸承內圈與軸的配合、聯軸器與軸的配合、葉輪與軸的配合等等,緊固件出現了松動,連接螺栓不緊固等等,但通常配合間隙過大時也會出現以上的松動現象,所以常常也把它列入松動故障之列.
松動通常會表現出線性和非線性兩種特征,這與松動的程度、轉子偏心距的大小、及轉速與臨界轉速之比來確定,也正是這種非線性,致使利用精、確平衡減小振動變的極為困難,沒有平衡經驗工作人員在現場平衡變得幾乎不可能完成。
頻譜特征,因為松動直接導致的后果是放大不平衡振動,所以松動故障反應在頻譜上也就有單一的基頻振動或者是基頻加豐富倍頻的振動,也就形成了是線性與非線性兩種振動特征,而且基頻幾乎總是占有**大位置,這種現象在連接松動上表現尤為明顯
松動故障通常表現出不穩定的振動,一般成周期性變化,比如振動從85um慢慢漲到110um,又從110um慢慢回到85um,形成一個周期性振動。這個是松動故障的典型特征之一。它的不穩定還表現在突發性上,它可以在正常運轉時振動突然增大,也可在停啟機時振動突然變小或變大,類似情況通常表現為轉動部件松動。
松動現象有時與時間有關,確切說應是與溫度有關,對于剛投運的設備隨著運行時間的增長,溫度也逐漸增高,零部件充分膨脹后出現的一種松動現象。
當發生機械松動時,除振動不穩定外,相位同樣存在不穩定或突變現象,當結合面松動時除利用振動幅值進行判別外,還可利用相位差特征,如圖如果連接緊密時,期間是沒有相位差的,若出現松動,必定產生相位差,甚至出現180度反相特征,利用相位差異特征往往比振幅差異特征更為有效。
振動與負荷的關系尤為明顯,空負荷時由于扭矩相對較小,振動表現不突出,一旦帶上負荷扭矩增大設備所承受得力就會增大,其主要表現形式振幅就會增大,且表現在剛度薄弱部位,一般也就是松動部位。zui簡單的例子一臺電機空試的時候振動非常好,但帶上負荷后振動增大,往往電氣人員與機務人員相互扯皮,其實某部位松動是這種現象主要原因之一,當然也可能存在其他故障,如電氣方面的問題,摩擦問題,同樣帶負荷后振動會增大。如果負荷大小直接導致溫度變化,還可能熱彎曲有關,但負荷與松動關系是zui明顯zui直接的,其它問題可能與振動存在滯后關系,而松動不會出現這種現象。
機械松動具有明顯的方向性,剛度zui弱的地方當然振動zui大,如果是連接部位結合面松動,垂直振動當然會明顯大于其它方向的振動,但不一定垂直振動大與其它方向就一定是松動在成的,還有很多其它原因,比如當支撐是彈性時,一般情況下振動都會大于其它方向。聯軸器平不對中,如果差值表現在上下方向,而軸承座水平剛度較高的情況下則也會表現為垂直振動
松動的處理措施
一般松動情況之只要把松動的零部件緊固就可以了,但zui難處理的可能是過盈不足的問題了,通常需要更換部件,甚至對大軸進行修復處理。
如果松動不是很厲害,而且停機處理會嚴重影響生產,這時候可以用提高平衡精度降低振動幅值,剛才我們說過了松動主要是放大了不平衡量,但是沒有足夠的平衡經驗是做不下來的,完全按儀器程序操作,只會使振動越來越大。所以需要經驗成分很大。
當存在嚴重松動時,做平衡幾乎是不可能的,無論經驗多么豐富,由于剛度的嚴重不足可能導致設備轉速頻率與支撐系統頻率比值大幅度縮小,雖然沒有引起共振,但卻造成嚴重的非線性振動。遇到這種情況時,只能先處理松動故障。