設(shè)備診斷技術(shù)基本方法 - 振動診斷技術(shù)
在設(shè)備診斷技術(shù)的應(yīng)用情況簡介中,我們針對設(shè)備的不同診斷對象、不同的診斷目的提出了相應(yīng)的診斷技術(shù),這些概貌的了解使大家對診斷技術(shù)有一個感性認(rèn)識。
利用正常設(shè)備或結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性(如固有頻率、模型、傳遞函數(shù)等)與異常設(shè)備或結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性的不同來判斷設(shè)備是否存在故障的技術(shù)叫作振動診斷技術(shù)。
對于在生產(chǎn)過程中連續(xù)運轉(zhuǎn)的機械設(shè)備,根據(jù)它在實際運行中反映出來的代表自身運動特性的振動信號,使用設(shè)備診斷儀器或信號采集器對設(shè)備進行在不停車狀態(tài)下的在線監(jiān)測,并對其收集到的信息進行診斷分析,做出正常、異?;蚬收喜课坏呐袛?。
這是對動態(tài)設(shè)備而言。對于靜態(tài)設(shè)備和工程結(jié)構(gòu)的診斷,可以對其施加人工激勵,根據(jù)這一做法反映出的設(shè)備動態(tài)特性立即進行信號采集,這樣,就可以采用振動診斷技術(shù)對設(shè)備在靜態(tài)狀況下是否存在結(jié)構(gòu)故障或裂紋做出故障診斷。這種振動診斷技術(shù)方便而且可靠,是對故障進行預(yù)測的一種應(yīng)用最多最廣泛的診斷技術(shù)。
從前面就設(shè)備診斷技術(shù)的應(yīng)用介紹中我們就可以清楚的看到振動診斷技術(shù)在所有診斷技術(shù)中所占的比重。振動診斷技術(shù)應(yīng)用最多的是在設(shè)備動態(tài)狀態(tài)下的監(jiān)測應(yīng)用,但是對靜態(tài)設(shè)備施加人工激勵的進行動態(tài)性能分析的應(yīng)用范圍同樣是廣泛的。
在機械產(chǎn)品的無損檢測中,振動診斷技術(shù)就顯示出它的特點。例如焊接和膠接的質(zhì)量用超聲波和X射線透視無法判斷的情況下,用振動診斷技術(shù)可以明顯地區(qū)別開。完整的振動診斷技術(shù)應(yīng)該包括四個方面,即①振動信號的采集。②振動信號的分析處理。②設(shè)備故障識別。④設(shè)備故障預(yù)報等。
我們重點談一下設(shè)備動態(tài)振動診斷問題。一般大家有這樣的感性認(rèn)識,設(shè)備非正常機械振動會使得設(shè)備的各零部件產(chǎn)生過快的機械磨損,造成零部件過早失效,即使非正常振動發(fā)展緩慢,也會引起軸承等部件磨損增加,降低使用壽命。
當(dāng)設(shè)備的外部機械部件或環(huán)境發(fā)生振動時,也會對設(shè)備本體的各種焊縫和連接件發(fā)生疲勞、松動,可能產(chǎn)生永久性破壞,如果設(shè)備的非正常振級量較高時,遲早會發(fā)生設(shè)備故障。
所以,運用包括振動診斷技術(shù)在內(nèi)的各種監(jiān)測診斷技術(shù)對設(shè)備振動量級的變化情況進行監(jiān)測、檢查分析是設(shè)備預(yù)防性維修的一項重要工作,要引起高度重視,并且在日常工作中抓好落實。
這樣做的結(jié)果是能夠及時查找出設(shè)備的早期故障,以便在其未對設(shè)備運行產(chǎn)生較大影響時就對設(shè)備安排修理和進行調(diào)整,使其恢復(fù)正常技術(shù)狀態(tài)。另一方面,振動與噪音是有密切聯(lián)系的,非正常振動必然引起噪聲的增加,而噪聲污染對人的身心健康是有嚴(yán)重影響的,必須嚴(yán)格控制。
設(shè)備振動的變化應(yīng)該通過定期的監(jiān)測來掌握,將監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,有針對性地確定設(shè)備的檢測時間和檢修方案,安全、經(jīng)濟地組織設(shè)備維修工作。對設(shè)備振動的監(jiān)控裝置可以是便攜式的,也可以是固定式的。
設(shè)備檢查人員可攜帶簡易振動測試儀在巡視檢查和檢修時使用,對于大型的關(guān)鍵的設(shè)備安裝固定式振動監(jiān)測儀是必要的,也是值得的口這樣就可以對自身作出自診,當(dāng)監(jiān)測的振動值達到規(guī)定的界限時,設(shè)備監(jiān)測裝置即可發(fā)出故障預(yù)警信號,通知停機檢查或修理。
產(chǎn)生設(shè)備振動的情況是復(fù)雜的,要確定引起振動的故障的性質(zhì)和原因以及制訂出切實可行的預(yù)防措施和整修辦法,一般都要按照一定的周期和所確定的監(jiān)測部位進行監(jiān)測振動情況,分析振動源由,判斷振動的諧振頻率和模式。
對于簡單設(shè)備,一般只需要在軸承支座部位用振動監(jiān)測儀作軸向和徑向的測試則可確定出振動量級的程度及時做出判斷。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機械設(shè)備要較為準(zhǔn)確地診斷出所存在的問題,則需要在設(shè)備的不同部位和不同方向進行振動測試,這樣能夠確定出不同部位的振動量級,潛振頻率和振動模式。
這就是復(fù)雜設(shè)備故障振動監(jiān)測得出的結(jié)果,并作為診斷分析的依據(jù),從而制訂可行的解決方案,比如,更換軸承、調(diào)整旋轉(zhuǎn)偏心、緊固連接件等等。
到目前為止,設(shè)備振動檢測儀器已經(jīng)有了很大的發(fā)展,檢測的準(zhǔn)確性、可靠性有了很大提高,功能也有了很大的擴展,例如國產(chǎn)HY-102機械故障檢測器對旋轉(zhuǎn)機械進行簡易診斷,確定設(shè)備監(jiān)測點在軸承支座上,沿軸向、水平和垂直三個方向上測量振動的速度,同時沿其中任何一個方向測量振動的加速度,按照設(shè)備類型確定復(fù)測時間間隔,為設(shè)備診斷分析提供依據(jù)6還有國產(chǎn)HG- 8500高性能便攜式頻譜分析儀、操作簡單可在工作現(xiàn)場對各種旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備進行振動測量分析診斷。
該儀器自身具有自動診斷功能,包括軸承內(nèi)環(huán)、外環(huán)、流動體、保持架、.軸不平衡、不對中、齒輪損傷等故障的診斷,它的特點是根據(jù)旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備振動測量信號的FFT分析結(jié)果自動對設(shè)備運行異常原因進行診斷分析。
除此之外,該分析儀還可以對其它電壓信號進行頻譜分析,同時亦可作為數(shù)據(jù)采集器使用。與之相配合使用的中文二次數(shù)據(jù)處理借理軟件包也提供了強大的設(shè)備振動狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷分析管理功能,這只是簡單地介紹了兩種振動檢測儀的使用及功能,現(xiàn)代科技在檢測儀器上的應(yīng)用,使得對設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集,時域分析、瞬態(tài)記錄、線性頻譜、三維譜圖、自動診斷、串行通訊、數(shù)據(jù)管理融為一體,為設(shè)備診斷技術(shù)應(yīng)用推廣提供了硬件基礎(chǔ)。
在設(shè)備診斷技術(shù)的現(xiàn)場應(yīng)用中無需具備很多的技術(shù)和數(shù)學(xué)知識便可進行恰當(dāng)?shù)恼駝颖O(jiān)測。但是非常有效的振動監(jiān)測則需要必要的振動監(jiān)測實際知識。
所以,在我們開展振動檢測工作的同時,應(yīng)注意振動理論的學(xué)習(xí)與掌握,能夠?qū)φ駝訑?shù)據(jù)作出正確的解釋和對振動監(jiān)測系統(tǒng)進行正確選擇。
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