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振動故障排查
圖4和圖5表示一個代表性的泵型式的典型故障模式和相關(guān)的頻率，這些圖的重點不在于包括所有泵的問題，但示出了主要問題，以及這些問題如何與導(dǎo)致的振動相關(guān)。圖6表示FFT頻譜和x-y軌跡（在探頭位置軸中心線的運動）如何被用來確定發(fā)生了什么故障，基于振動水平，它們的嚴重性怎樣。
圖4 臥式泵典型的流體和機械問題征兆
圖5 與泵的故障模式相關(guān)的典型頻率
圖6 軸心軌跡和頻譜，不對中舉例
案例：立式泵帶空心軸/齒輪箱驅(qū)動
一個主要的US煉油廠的一些服務(wù)水泵發(fā)生了一系列齒輪箱失效問題，發(fā)出強烈的尖銳噪聲違反OSHA標準。這些泵通過汽機經(jīng)過一個直角1：1齒輪箱和空心軸以可變轉(zhuǎn)速驅(qū)動。來自泵、透平和齒輪箱制造商和獨立咨詢公司的很多專家，在安裝以來的幾年中未能成功地使用振動特征測試（和某些FEA）理解和消除問題，更換一些按照更嚴格的誤差仔細建造的齒輪箱沒有效果，懷疑問題與由齒輪嚙合頻率激起的扭轉(zhuǎn)臨界轉(zhuǎn)速有關(guān)。然而，完成的扭振測試發(fā)現(xiàn)所有轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)固有頻率接近他們預(yù)測的值，并不接近設(shè)備的單一的運轉(zhuǎn)速度。
沖擊模態(tài)測試在所有曝露的定子以及轉(zhuǎn)子部件完成，使用上述談到的累計時間平均方法，沒有結(jié)果指示存在任何固有頻率接近齒輪嚙合激勵頻率，直到對4英尺長的空驅(qū)動軸在其運行時進行沖擊測試。驚人的測試結(jié)果表明，空心軸在扭矩下幾乎正好在齒嚙合頻率具有一個“鐘振型”，激勵的固有頻率振型如圖7所示，空心軸振型呈橢圓形，具有非常小的阻尼，引起軸長度隨著橫截面周期性地變?yōu)闄E圓而波動。
后續(xù)的分析表明，出乎意料的軸向運動是通過“泊松效應(yīng)”發(fā)生的，即是，當你在一個方向拉緊部件，它自動在垂直方向同時變形。通過進一步測試表明，驅(qū)動力是來自大小齒輪嚙合是扭轉(zhuǎn)和軸向載荷的結(jié)合。驅(qū)動軸用油脂填充阻尼衰減這個異常振動，齒輪箱噪聲立即下降了10倍，所有齒輪箱問題得以解決。
圖7 驅(qū)動軸的2階鐘振型
結(jié)論
諸如檢查振動的可接受性的程序之類的問題看似簡單，現(xiàn)實中，它需要經(jīng)驗得到正確結(jié)論，涉及與選擇和運行一個離心泵相關(guān)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)的許多事項。
◆ 分析機器“在先”，在安裝之前，最好在采購之前。如果沒有內(nèi)部人員做，請第三方咨詢，或使它作為招標過程，制造商必須以可信的方式為你完成這種分析，然而有很多“可變通”的檢查和簡單分析，作為非專家人士可以自己完成。
◆ 認真對待你買的泵的大小，與你的過程和泵系統(tǒng)真正的需要比較。不要買大的多的泵，你之后會花大部分時間使之部分負荷運行。
◆ 對于轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析，對中監(jiān)測，和固有頻率共振測試，使用計算機軟件工具比“手工”技術(shù)會更容易得到正確的結(jié)論。
來源：煤化工知庫等
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