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选矿设备中的振动可能代价高昂

有句谚语说:“如果还没有破裂,那就不要碰它。”工厂工程师除了负责维护工作外,不会用这些话准确地说出这句话,就好像这是一个规定。

相反,他们或多或少会以“母亲身份”声明来确认需要某种形式的定期维护。

但是,当这些植物放弃了鬼魂时,母性声明并没有使球磨机电动机运转,也没有将电动皮带轮固定在皮带驱动器上,将浮子曝气机固定在浮选槽上等。

过度的振动通常是导致故障的根本原因,而诀窍是设计某种形式的早期预警,该预警可以指示“执行并检查并检查”标志,以便可以进行“计划外故障”以及相关的维修/更换和生产成本损失被避免。

事实是,尽管这样的标记是一个好主意,但测量和分析的实际方面需要使用振动数据收集和软件。

本文讨论了收集数据,数据处理和诊断的方法,以指示可能的问题以及可能发生的位置。

振动可能是由于机械故障以及电气故障

旋转设备中的振动总是由不平衡条件引起的。

修理电动机后,可能会发生这种情况,例如轴的未对准,齿轮的不均匀磨损,电动机的电气故障,轴承的磨损等。

在严酷环境的现实世界中,过度振动是导致早期故障的原因。这也是一个可以忽略的条件,因为噪声(振动的可听部分)被视为正常现象。

无需过多研究,振动能量与不平衡质量和转速的平方成正比(转/分钟),因此可以施加高冲击力。

定期维护,例如某些工厂每年进行一次“关门”,以便对机器进行检查,维修或翻新,可能会由于过度振动而引起一些问题。

但是,这不是安全措施。必要时启动维护的挑战在于观察造成过度振动的原因。

简而言之,只有通过与“正常”振动模式进行比较才能以实用的方式确定它。幸运的是,建立所谓的“正常”基础并不像听起来那样困难。

理想情况下,当植物是新的时,将建立正常水平。实际上,这没有多大帮助,因为在许多情况下,机器已经使用了几年。

无论如何,开始收集振动数据是捕捉初期击穿条件的一个很好的开始。

分析振动频率是采取纠正措施的关键

必须在分析设备上进行一些投资,但是不需要高度专业的培训。尽管需要公平地向专业咨询公司指出,但是与结构和超高速发动机等相关的振动分析的一般领域非常复杂。

工业用途的基本设备包括加速度计和高速数字记录仪,能够显示振动的时间和频率变化。

加速度计是主要的振动传感器,可以轻松地安装在壳体,枕形块,轴承箱等上。它们可以通过磁力固定或通过粘合剂固定,也可以通过机械方式(螺钉,螺栓)固定。

通常,加速度计的设计使其易于转移,使其适用于工业环境。

尽管还有其他形式的振动传感器,但是加速度计的频率范围很广(请注意:电动机可能以1500 rpm(25个周期/秒)的速度运转,或者接近1500 rpm,但接近但有初期故障,因此最适合该任务。可能由更高的频率分量表示)。

加速度计的输出信号由高速数字记录仪进行分析,该记录仪将具有用于频率分析的FFT(快速傅立叶变换)软件。FFT是一种常用的分析程序包,可提供以分贝(dB)为单位的频谱。波形功能对于查看时间变化非常有用,它表明了轴拍打导致过大的力。

与“正常”数据进行比较有助于解释振动光谱

实际上,除非我们能够确定正常水平,否则振动分析就不能用作早期失效的指标。一个实际的例子可能是大型感应电动机(请参见图1)。

毫不奇怪,频谱中的主要峰值是在电机速度上,但要注意的是两个,所谓的“边带”,其中一个低于电机速度,一个高于电机速度。

在边带的主峰值以下50 dB时,没有什么值得注意的,但是如果在随后的监视场合,它们显示为40 dB,则存在明显的电机检查情况。

比较振动信号的概念非常重要,因为信号本身仅能够提示问题区域。图1中的频谱表示“旋转”振动,换句话说,归因于感应电动机的转子。

如前所述,在低水平时,无需担心。在40 dB的水平上,可能的问题区域是转子端环中的高电阻接头,或者转子条断裂。

可能会显示出转子的偏心率或转子中的松动叠片。

另一方面,以两倍的线频率的频率峰值,即100周期/秒,是指向电动机的定子的固定振动的一个例子。

可能的问题是绕组的匝间短路和/或定子叠片松动。频率峰值在机械转速或电机rpm的0.42-0.48范围内可能表明套筒轴承中有旋转现象(由于轴承油在轴和轴承衬之间形成楔形,旋转现象是一种振动效应)。

滚动轴承和球轴承(后者主要出现在额定值较低的电动机中,而较小的轴承轴则具有特征振动模式)。

保持架中的缺口以及内部和外部的座圈导致图案显示其他频率峰值。

频谱分析优于其他形式的振动监测

容易过分简化振动分析的使用,因为如果没有良好的比较基础,就很难弄清是否要使机器停止运行。

分析的替代方法,换句话说,就是使用简单的振动监测器,该监测器在很宽的频率范围内指示总的振动能级,仅在事情即将到来时才提供一些信息,这对于早期发现问题几乎没有帮助。

如上所述,对振动分析设备的投资为基于事实的维护计划提供了基础。

与定期维护相反,这些措施可以延长设备的正常运行时间,而且,重要的是,即使使设备停止运行始终会带来引入故障的风险,也很可能会延长设备的使用寿命。

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