本文討論了1,250噸（4,400千瓦）空調(diào)冷水機(jī)組外部軸承缺陷的一個例子。使用現(xiàn)成的便攜式振動分析硬件和軟件檢測缺陷。該機(jī)器是單級離心壓縮機(jī)，在電機(jī)自由端帶有滾動元件推力軸承，在電機(jī)驅(qū)動端帶有套筒軸承。本文討論了使用振動譜作為軸承狀況指標(biāo)來診斷和趨勢軸承缺陷的方法。所涵蓋的診斷方法普遍適用于具有滾動軸承的其他類型的機(jī)器（泵，風(fēng)扇，齒輪）。
振動分析工具
在過去的25年中，用于測量振動的工具得到了顯著改善。工業(yè)機(jī)械上大多數(shù)振動數(shù)據(jù)采集的優(yōu)選傳感器是加速度計(jì)。顧名思義，輸出與加速度成正比; 但是，它通常被集成為以速度為單位顯示。使用圖2中所示的三軸加速度計(jì)簇收集該案例歷史中顯示的所有數(shù)據(jù)。
凹口安裝墊剛性地粘附到電機(jī)軸承殼體上，三軸組件安裝在螺栓上，允許同時收集所有三個軸。條形碼和安裝配置允許每次收集準(zhǔn)確且可重復(fù)的數(shù)據(jù)，而不管進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的人員的技能如何。只要測試條件相對一致，如果機(jī)械條件保持不變，測試數(shù)據(jù)也應(yīng)該是一致的。
振動分析員使用的信號處理技術(shù)根據(jù)所需的細(xì)節(jié)水平而變化。在例行預(yù)測性維護(hù)程序中，通常收集兩種類型的數(shù)據(jù)。
總體水平：總體水平是在很寬的頻率范圍內(nèi)的總振動幅度的度量。整體振動測量，也稱為寬帶水平，是一種相對容易且收集，處理，分析和趨勢便宜的單一值。
窄帶：使用快速傅里葉變換（FFT）算法，振動信號被分解為多個離散頻率，并顯示為幅度與頻率的二維頻譜圖。在該案例歷史中示出的所有三軸光譜具有800線分辨率的頻率標(biāo)度。換句話說，每個光譜由800個單獨(dú)的峰組成，這些峰定義了特定頻率的幅度。
振動驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
1,250噸（4400千瓦）冷水機(jī)組的可接受振動水平是多少？冷水機(jī)制造商使用0.25英寸/秒（峰值）的通過/失敗寬帶規(guī)格。振動公差或規(guī)格通常表示為優(yōu)良或相對標(biāo)準(zhǔn)。表1中總結(jié)的IRD通用機(jī)械振動嚴(yán)重性圖表是優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)的*常見示例，振動分析儀對于機(jī)器上沒有任何歷史數(shù)據(jù)的工程師來說是一個很好的指南。機(jī)械狀態(tài)的每個增量由振動速度的因子2的變化表示。第三列提供了英寸/秒（峰值）與常用的速度分貝對數(shù)單位（VdB）之間的簡單轉(zhuǎn)換。請注意，6 dB也表示變化兩倍，
雖然優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)適用于驗(yàn)收測試，但需要更敏感的標(biāo)準(zhǔn)來作為預(yù)測性維護(hù)計(jì)劃的一部分進(jìn)行準(zhǔn)確診斷。如果您的目標(biāo)是準(zhǔn)確診斷機(jī)器健康狀況，則相對標(biāo)準(zhǔn)*佳。通過平均在幾臺相同機(jī)器上進(jìn)行的振動測量來定義相對標(biāo)準(zhǔn)，所有這些都在類似的操作條件下進(jìn)行測 對于這種情況歷史，通過平均來自12個相同冷卻器的光譜測量值來構(gòu)建驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
將青銅盤安裝墊安裝在每臺機(jī)器的相同位置，并且在冷卻器以約80％額定負(fù)載運(yùn)行時收集數(shù)據(jù)。振動分析儀在手動檢查數(shù)據(jù)后，測試光譜被發(fā)展成平均基線光譜數(shù)據(jù)，因此每個測試顯示機(jī)器處于相當(dāng)好的狀態(tài)。由于樣品中機(jī)器之間測試數(shù)據(jù)的變化，計(jì)算了標(biāo)準(zhǔn)偏差（sigma）。
然后，計(jì)算平均加一西格瑪光譜掩模。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約85％的振動幅度應(yīng)低于平均值加上一個西格瑪面罩。與供應(yīng)商定義的通過/未通過標(biāo)準(zhǔn)或優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)（如IRD圖表）不同，相對標(biāo)準(zhǔn)允許機(jī)器本身定義可接受的內(nèi)容。圖3是在該案例歷史中使用的相對接受標(biāo)準(zhǔn)的一個軸的示例。圖4顯示了低和高范圍數(shù)據(jù)的所有三個軸的平均和平均加西格瑪水平。如果800線譜中的一個或多個峰超過平均加西格瑪振幅標(biāo)準(zhǔn)，則僅這一事實(shí)并不表示存在嚴(yán)重問題。
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