机械设备常见故障之机械松动的特征以及处理措施
机械设备常见故障之机械松动的特征以及处理措施
说到机械松动大家就会想到活动部件,这当然是松动故障之一,比如过盈部件出现了间隙,如轴承内圈与轴的配合、联轴器与轴的配合、叶轮与轴的配合等等,紧固件出现了松动,连接螺栓不紧固等等,但通常配合间隙过大时也会出现以上的松动现象,所以常常也把它列入松动故障之列.
松动通常会表现出线性和非线性两种特征,这与松动的程度、转子偏心距的大小、及转速与临界转速之比来确定,也正是这种非线性,致使利用精、确平衡减小振动变的极为困难,没有平衡经验工作人员在现场平衡变得几乎不可能完成。
频谱特征,因为松动直接导致的后果是放大不平衡振动,所以松动故障反应在频谱上也就有单一的基频振动或者是基频加丰富倍频的振动,也就形成了是线性与非线性两种振动特征,而且基频几乎总是占有**大位置,这种现象在连接松动上表现尤为明显
松动故障通常表现出不稳定的振动,一般成周期性变化,比如振动从85um慢慢涨到110um,又从110um慢慢回到85um,形成一个周期性振动。这个是松动故障的典型特征之一。它的不稳定还表现在突发性上,它可以在正常运转时振动突然增大,也可在停启机时振动突然变小或变大,类似情况通常表现为转动部件松动。
松动现象有时与时间有关,确切说应是与温度有关,对于刚投运的设备随着运行时间的增长,温度也逐渐增高,零部件充分膨胀后出现的一种松动现象。
当发生机械松动时,除振动不稳定外,相位同样存在不稳定或突变现象,当结合面松动时除利用振动幅值进行判别外,还可利用相位差特征,如图如果连接紧密时,期间是没有相位差的,若出现松动,必定产生相位差,甚至出现180度反相特征,利用相位差异特征往往比振幅差异特征更为有效。
振动与负荷的关系尤为明显,空负荷时由于扭矩相对较小,振动表现不突出,一旦带上负荷扭矩增大设备所承受得力就会增大,其主要表现形式振幅就会增大,且表现在刚度薄弱部位,一般也就是松动部位。zui简单的例子一台电机空试的时候振动非常好,但带上负荷后振动增大,往往电气人员与机务人员相互扯皮,其实某部位松动是这种现象主要原因之一,当然也可能存在其他故障,如电气方面的问题,摩擦问题,同样带负荷后振动会增大。如果负荷大小直接导致温度变化,还可能热弯曲有关,但负荷与松动关系是zui明显zui直接的,其它问题可能与振动存在滞后关系,而松动不会出现这种现象。
机械松动具有明显的方向性,刚度zui弱的地方当然振动zui大,如果是连接部位结合面松动,垂直振动当然会明显大于其它方向的振动,但不一定垂直振动大与其它方向就一定是松动在成的,还有很多其它原因,比如当支撑是弹性时,一般情况下振动都会大于其它方向。联轴器平不对中,如果差值表现在上下方向,而轴承座水平刚度较高的情况下则也会表现为垂直振动
松动的处理措施
一般松动情况之只要把松动的零部件紧固就可以了,但zui难处理的可能是过盈不足的问题了,通常需要更换部件,甚至对大轴进行修复处理。
如果松动不是很厉害,而且停机处理会严重影响生产,这时候可以用提高平衡精度降低振动幅值,刚才我们说过了松动主要是放大了不平衡量,但是没有足够的平衡经验是做不下来的,完全按仪器程序操作,只会使振动越来越大。所以需要经验成分很大。
当存在严重松动时,做平衡几乎是不可能的,无论经验多么丰富,由于刚度的严重不足可能导致设备转速频率与支撑系统频率比值大幅度缩小,虽然没有引起共振,但却造成严重的非线性振动。遇到这种情况时,只能先处理松动故障。