Назначение и возможности систем вибрационного мониторинга и диагностики роторного оборудования
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ессора. Индексы 1,2 - задний и передний подшипники компрессора, 3,4,5,6 -задний и передний подшипники быстроходного и тихоходного валов мультипликатора, 7,8 - передний и задний подшипники ЭД, V,H,A - направление измерения вибрации.
В большинстве случаев дефекты упорных подшипников вызывают увеличение вибрации в осевом направлении, при этом нередко наблюдается рост температуры. В качестве примера можно привести следующий. При выводе из ремонта компрессорного агрегата в процессе испытаний была обнаружена вибрация, превышающая допустимые значения, установленные для длительной эксплуатации агрегата. На рис. 2.34. приведено распределение вибрации по подшипниковым опорам компрессорного агрегата. Легко заметна преобладающая вибрация компрессора в осевом и горизонтально - поперечном направлениях. Осевую вибрацию опор компрессора могут вызывать различные причины: например, расцентровка, неуравновешенность ротора, дефекты упорного подшипника и др. Анализ спектров и распределение вибрации по опорам (преобладающая вибрация наблюдается на частоте вращения ротора компрессора fr-2 (79,6 Гц) в осевом и чуть меньше в горизонтально - поперечном направлениях (рис. 2.35.)) скорее говорит в пользу дефекта упорного подшипника, хотя на практике подобная картина встречается и при других дефектах. Важнейшим диагностическим признаком в этом случае оказался рост температуры упорного подшипника, величина которой достигала уровня, отграничивающего срок эксплуатации агрегата. Поскольку температура упорного подшипника достигала предельно допустимого значения и наблюдалась преобладающая вибрация на частоте вращения ротора компрессора, особенно на задней подшипниковой опоре в осевом направлении предположили наличие дефекта сборки и подгонки упорного подшипника компрессора, а точнее нарушение величины номинального осевого зазора в подшипнике и/или неудовлетворительную площадь контакта. Агрегат был остановлен и проведена ревизия подшипника, в результате которой были обнаружены обе причины: в частности, прилегание поверхностей составляло примерно 60% площади. После устранения дефекта и пуска агрегата в эксплуатацию уровень вибрации снизился до 2,5 мм/с.
Рис. 2.35. Спектры вибрации передней и задней подшипниковых опор компрессора под влиянием неудовлетворительной площади контакта и нарушения величины номинального осевого зазора в упорном подшипнике компрессора.
Иллюстрацией эксплуатационного износа и нарушения величины номинального осевого зазора в подшипнике может служить следующий пример.
Рис. 2.36. Изменение СКЗ виброскорости опор компрессорного агрегата под влиянием эксплуатационного износа и нарушения величины номинального осевого зазора в подшипнике. М - электродвигатель, GB -мультипликатор, V,H,A - направление измерения вибрации, О - внешняя и I - внутренняя подшипниковые опоры.
Распределение вибрации по опорам компрессорного агрегата приведено на рис. 2.36. Вибрация опор ЭД в осевом направлении значительно превышает вибрацию других опор агрегата.
Установить причину осевой вибрации можно рассмотрев спектры вибрации опор ЭД приведенные на рис. 2.37. Если спектр вибрации в точке MIA весьма характерен для расцентровки, то спектр вибрации в точке МОА больше характерен для нарушений жесткости. О нарушениях жесткости свидетельствуют также отношения величины вибрации в осевом направлении к радиальному на первой и второй гармониках частоты вращения ротора. Наибольшая вибрация наблюдается на заднем подшипнике ЭД. Кроме того температура заднего упорного подшипника ЭД достигала уровня "предупреждения". Если рассмотреть спектр вибрации заднего подшипника ЭД в осевом направлении (точка МОА), приведенный на рис. 2.38., то можно отметить наряду с высоким уровнем гармонической активности наличие частотных составляющих на дробных гармониках частоты вращения ротора l,5fr, 2,5fr, 3,5fr, ... , помеченных на графике спектра вертикальными стрелками. Все эти факты говорят о возможном нарушении осевого зазора в упорном подшипнике и его эксплуатационном износе.
После вывода агрегата из ремонта при полной нагрузке уровень вибрации ЭД не превышал 1,5 мм/с.[3]
Рис. 2.37. Спектры пространственных компонент вибрации передней и задней подшипниковых опор ЭД под влиянием эксплуатационного износа и нарушения величины поминального осевого зазора в подшипнике.
Рис. 2.38. Спектр вибрации задней подшипниковой опоры ЭД в осевом направлении под влиянием эксплуатационного износа и нарушения величины номинального осевого зазора в подшипнике.[3]
.20 Дефекты подшипников качения
Ресурс основной части энергомеханического оборудования малой и средней единичной мощности определяется в основном ресурсом подшипников качения. Наиболее эффективный и экономичный метод оценки состояния подшипников - виброанализ. Хотя дефекты изготовления, сборки и эксплуатации подшипников влияют на сигнал вибрации различным образом и имеют разные диагностические признаки, правильно составленный их комплекс позволяет обнаруживать, разделять на начальной стадии развития все виды дефектов, определять состояние подшипника и обеспечивать достаточно достоверный его прогноз.
Параметры вибрации агрегатов с подшипниками качения в значительной мере определяются конструктивными особенностями подшипникового узла (например, радиальные, радиально-упорные, спаренные подшипники) и самого агрегата (например, с горизонтальным и ве