振动分析技术在轴承故障诊断中的应用.pdf

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1、振动分析技术在轴承故障诊断中的应用中国核电工程有限公司(北京100840)徐分亮张彦国【摘要】利用专业的振动数据采集仪，采集核电厂除盐水泵轴承的振动数据，进行幅域分析、频谱分析、PeakVue分析，发现轴承损坏的故障频率，并分析轴承损坏情况，对设备的损坏程度进行评价，提出可行的设备检修方案，最终解决了设备振动大的问题。【关键词】振动分析泵轴承PeakVue分析一、前言福建福清核电厂1、2号机组核岛除盐水系统(sED)除盐水泵OsED403P0是卧式、单级、单吸离心泵，额定转速295眦／min，电动机功率37kw，泵中心高250mm，额定扬程66m，额定流量102m

2、3／h，电动机与泵采用直连方式连接，叶片数为7。除盐水泵0SED403P0自安装验收完成后运行状态一直良好，2012年7月监测到泵体振动值变大，7月11日检测到泵体振动值最大12．2mm／s，已经严重超出雹力适用祝税GMGMiltElect以cPow种JB厂r8097规定的合格值4．5mIn／s，属于不合格状态；按照GB／rI．6075规定，已经处于区域D内，应立即停机检修。并伴有很大的噪声，立即停机并分析振动过大的原因。除盐水泵0SED403PO泵驱动端轴承型号SKF3308ATN9，非驱动端轴承型号SKFNU308ECP，泵体结构及测点布置如图1所示，轴承的特

3、征频率倍数见表1。一}删河¨占1千2II1M”。，3／，上-J、、＼ff彳裔L—h凹』_1P4‘。卜一＼一JL—／}一、r一．上表1轴承的特征频率图1除盐水泵0SED403PO结构及测点布置转速频率49．58Hz保持器特征频率滚珠特征频率外环特征频率内环特征频率轴承型号兀FBSFBPFOBPFI倍数频率，Hz倍数频率，Hz倍数频率，Hz倍数频率，HzSKF3308AIN9O．39819．732．0335100．823．1837157．854．8163238．79SKFNU308ECP0．393919．532．25l1111．614．7273234．387．2727

4、360．58G棚超用虮麓2014年第2期Ⅵww．e蜘x．com钒电力通用机械GMinEle附lcPow盯=．诊断5采用csl2130双通道振动采集仪对除盐水泵0sED403P0进行数据采集，然后利用幅域分析、频域分析、Peakvue分析方法进行分析与诊断。S，宣31．幅域分析j曼7月11日测得的数据见表2。f论，表2测量数据⋯测验收标准：≤4．5咖“s(GB厂r6075．1—1999，JB，r8097—1999)各方向幅值，(删fIl／s)点H(水平方向)V(垂直方向)A(轴向)13．11．10．623．30．9O．9312．211．15．045．86．54．3从

5、表2可以看出，测点3的H和V方向的振动速度已经严重超出JB厂r8097规定的合格值4．5mn洮，属于不合格状态；按照GB厂I'6075规定，已经处于区域D内，应立即停机检修。测点4H和V方向振动值也偏大。2．频谱分析利用AMS软件对CSl2130数据采集仪采集到的数据进行分析，测点3H和V的方向速度频谱如图2、图3所不。使用滚动轴承的离心式水泵的振动一般是由轴弯曲、不对中、转子不平衡、电动机振动、机械松动、叶1轮偏心、叶轮摩擦及轴承缺陷等原因引起的。1)根据表2的数据显示，电动机的振动情况比较良好，说明电动机不存在问题，可以排除电动机振动大的原因。N士'十二_甘小

6、N一羞釜：一N卜金墨孽寸釜毫罨系譬：可彩：I蕊f}÷挑t础；啦也；熄山战。蒯鳓磁磁虬O500lOoo15频率／Hz图2测点3的H方向速度频谱图GI啊麓用觚麓Ⅵ^vw．e蜘x．com2014年第2期N寸东寸No士t十n'toI，、芸拦一一毒一㈠毒璧l聂虹黼蚶嘁也姒i}lL溅^泌淑黼O5001000l：频率／Hz图3测点3的V方向速度频谱图2)轴弯曲、转子不平衡、对中存在问题会在转速频率的一倍频及二倍频会有明显的显示，从图2、图3中可以看出，转速频率49．58Hz和2倍转速频率99．93Hz的振动值对振动总量的贡献很小，可以排除轴弯曲、转子不平衡、对中不良等原因。3)

7、机械松动会在转速频率的1倍、2倍、3倍频率下有明显的显示，从图2、图3中可以看出，转速频率49．58Hz、2倍转速频率99．93Hz、3倍转速频率149．05Hz的振动值对振动总量的贡献很小，可以排除机械松动等原因。4)叶轮偏心及叶轮摩擦会在叶轮扫过频率及其倍数频率下有明显的显示，并且振动最大值的位置应该是靠近叶轮的轴承处，从表2可以看出，靠近叶轮的轴承处测点4的振动值明显比测点3的振动值小，从图2、图3中可以看出，叶轮的扫过频率344．86Hz及其2倍频率的振动值对振动总量的贡献很小，可以排除叶轮偏心及叶轮摩擦等原因。5)轴承缺陷在频谱图中会在很高的倍数频率有所

8、显示，并且