机械松动故障诊断
机械松动在现场设备故障中的比例达30%,虽然机械松动本身不是扰动力故障,不会直接产生振动,但它由于降低了支撑刚度,可对激振力起到放大作用。松动也是机械系统中,产生非线性振动的主要原因之一。机械松动主要分为结构松动和转动部件松动两大类。
机械松动形成的原因
机械松动通常是由于安装不良、结构设计不合理、长期工作造成过渡磨损、基础或基座损坏或零部件破坏等原因引起。
机械松动的种类
1.结构框架或底座松动
主要由机器支撑各部位连接螺栓松动、基础垫铁松动移位、基础水泥浆恶化、或者结构框架及基础变形、损伤引起的刚度减弱。
2.轴承、转子等部件配合松动
此类松动通常由配合部件的过盈不足、装配间隙超标过大、或设备的长期运转造成的过度磨损引起。
机械松动振动机理
如果存在结构松动,并且伴有很强的激振力,例如大不平衡力,这两个条件联合作用下将导致设备弹跳。设备的轴承安装螺栓松动,同时设备存在大不平衡力,当不平衡力垂直向下时,轴承被强制向下压向基础;当不平衡力垂直向上时,轴承又被迫抬起到松动的容许量位置,轴承一直被保持在这一位置,直到不平衡力旋转到某一位置,向上的分力不能再托起轴承,这时轴承会下落、反弹压向基础。***终结果是不平衡的正弦波失真,如前所述,振动信号正弦波形失真,在频谱分析时一定能看到谐波频率成分。
旋转机械转子的叶轮、滚动轴承等旋转体通常是采用过盈配合的方式安装在转轴上,当过盈量不足而发生松动时,转子在***速运行中由于动挠度以及交变激振力的作用,转轴材料内部以及转轴与旋转体配合面之间会发生摩擦及相对滑动而影响转子的稳定性。
无论哪种类型的机械松动,其***终结果将导致动刚度的降低,随着刚度的降低及不平衡激振力的增大,将出现不同程度的非线性反应。