振动分析服务设备*常见故障的识别（7）

套筒（滑动）轴承故障的振动

套筒或滑动轴承的振动故障主要是由于磨损、不正确调节或者轴瓦松动导致的轴承间隙过大造成的。

轴承间隙过大

轴承间隙过大或者发生松动，振动分析服务**个特征就是类似不平衡和不对中的振动频率（1×RPM）显著增长。轴承间隙增大，刚度降低，激振力就表现出很高的振幅。

轴承磨损或者松动进一步发展，与松动相关的振动特性将会出现，包括基频的谐倍频，而且，如果只有一个轴承出现问题，振动就会集中于该轴承上。如果轴承的承载区磨损或者干摩擦，振动分析服务垂直振幅增加幅度将显著高于水平方向振幅。

如果设备装有非接触式传感器测量轴振，轴承磨损通常伴随有直流间隙电压的显著增长，指示轴承相对于传感器位置的磨损程度。

一些设备的滑动轴承磨损过多，会显示出复合振动特性。例如，振动分析服务齿轮箱的轴承磨损会造成齿轮间隙和齿轮对中变化，从而造成齿轮啮合频率及其谐波频率振动的增加。同样，高速离心泵轴承磨损可能会造成叶片通过频率的振动显著增长，因为泵转子不再处于轴瓦中心，或者说不再处于扩压器中心。对于大型电机来说，轴承磨损会造成电动机电枢和定子的气隙明显变化，产生不平衡磁力，出现电气故障。

许多实例已经表明，滑动轴承磨损过大会产生分频振动，如1/2 RPM。有几次大型电机滑动轴承磨损过大时，出现过这种现象，但根本原因没有确定。

油膜涡动

油膜涡动是滑动轴承的另一种故障。振动分析服务这个振动仅仅发生在设备的动压润滑轴承上，且基本发生在相对高速处——通常高于转子的固有频率，也叫做它的临界频率。

图1 显示了处于滑动轴承中的旋转轴。由于重力和其它力的作用，轴并没有处于轴承的中心位置。因此，轴中心线相对于轴承中心线有些偏差，这是正常现象，振动分析服务这造成轴承与轴之间的间隙区域润滑油膜厚度不均。随着轴旋转，润滑油进入轴承与轴之间的楔形区域，这是正常的。轴表面附近的油膜立即粘附于轴上并随轴一起旋转，然而，轴瓦附近的油膜立即粘附于轴瓦表面，并不旋转。结果是，在旋转轴和静止的轴瓦表面之间的润滑油承受剪切力，并在间隙内旋转，振动分析服务速度梯度从0到轴转速。一般情况，考虑到摩擦损失，油膜旋转速度是轴转速的42％～48％。例如，设备运行转速为3600 RPM，油膜在间隙区域中的旋转速度大约1600 RPM，这也是正常情况。

当旋转油膜力显著增加，超越了轴承正常的静载荷和动载荷，油膜以自身旋转速度推动轴环绕轴承旋转，类似于海浪推动舢板。然而，如果轴承载荷超过旋转油膜力，这种现象不会发生。但是，一旦旋转油膜力占支配地位，这种现象就会出现。轴在旋转油膜力推动下环绕轴承旋转，叫做油膜涡动。而且，振动频率稍低于1/2 RPM，正常为轴转速的42%～48%。

监测油膜涡动故障，应该做下列检查：

1. 如果过去设备处于正常运作状态，振动分析服务油膜涡动刚刚出现，需要检查轴承磨损。滑动轴承发生磨损，轴更容易偏离轴承中心，易形成油膜涡动。

2. 如果设备没有油膜涡动的历史，检查润滑油是否出现异样。润滑油的温度、粘度以及其它特性都会影响油膜涡动。

3. 对新安装设备，检查轴承的设计。一般情况，动压润滑轴承为避免发生油膜涡动，静载荷不小于100磅。如果轴瓦表面积过大，轴承单位载荷减小，易于引发轴承涡动。

4. 如果设备刚刚大修完成，确定是否由不对中或其它安装问题导致轴承承载过轻。