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使用振动分析仪来判断轴承磨损情况

本文讨论了1,250吨（4,400千瓦）空调冷水机组外部轴承缺陷的一个例子。使用现成的便携式振动分析硬件和软件检测缺陷。该机器是单级离心压缩机，在电机自由端带有滚动元件推力轴承，在电机驱动端带有套筒轴承。本文讨论了使用振动谱作为轴承状况指标来诊断和趋势轴承缺陷的方法。所涵盖的诊断方法普遍适用于具有滚动轴承的其他类型的机器（泵，风扇，齿轮）。

振动分析工具

在过去的25年中，用于测量振动的工具得到了显着改善。工业机械上大多数振动数据采集的优选传感器是加速度计。顾名思义，输出与加速度成正比; 但是，它通常被集成为以速度为单位显示。使用图2中所示的三轴加速度计簇收集该案例历史中显示的所有数据。

凹口安装垫刚性地粘附到电机轴承壳体上，三轴组件安装在螺栓上，允许同时收集所有三个轴。条形码和安装配置允许每次收集准确且可重复的数据，而不管进行数据收集的人员的技能如何。只要测试条件相对一致，如果机械条件保持不变，测试数据也应该是一致的。

振动分析员使用的信号处理技术根据所需的细节水平而变化。在例行预测性维护程序中，通常收集两种类型的数据。

总体水平：总体水平是在很宽的频率范围内的总振动幅度的度量。整体振动测量，也称为宽带水平，是一种相对容易且收集，处理，分析和趋势便宜的单一值。

窄带：使用快速傅里叶变换（FFT）算法，振动信号被分解为多个离散频率，并显示为幅度与频率的二维频谱图。在该案例历史中示出的所有三轴光谱具有800线分辨率的频率标度。换句话说，每个光谱由800个单独的峰组成，这些峰定义了特定频率的幅度。

振动验收标准

1,250吨（4400千瓦）冷水机组的可接受振动水平是多少？冷水机制造商使用0.25英寸/秒（峰值）的通过/失败宽带规格。振动公差或规格通常表示为**或相对标准。表1中总结的IRD通用机械振动严重性图表是**标准的*常见示例，振动分析仪对于机器上没有任何历史数据的工程师来说是一个很好的指南。机械状态的每个增量由振动速度的因子2的变化表示。第三列提供了英寸/秒（峰值）与常用的速度分贝对数单位（VdB）之间的简单转换。请注意，6 dB也表示变化两倍，

虽然**标准适用于验收测试，但需要更敏感的标准来作为预测性维护计划的一部分进行准确诊断。如果您的目标是准确诊断机器健康状况，则相对标准*佳。通过平均在几台相同机器上进行的振动测量来定义相对标准，所有这些都在类似的操作条件下进行测对于这种情况历史，通过平均来自12个相同冷却器的光谱测量值来构建验收标准。

将青铜盘安装垫安装在每台机器的相同位置，并且在冷却器以约80％额定负载运行时收集数据。振动分析仪在手动检查数据后，测试光谱被发展成平均基线光谱数据，因此每个测试显示机器处于相当好的状态。由于样品中机器之间测试数据的变化，计算了标准偏差（sigma）。

然后，计算平均加一西格玛光谱掩模。据统计，大约85％的振动幅度应低于平均值加上一个西格玛面罩。与供应商定义的通过/未通过标准或**标准（如IRD图表）不同，相对标准允许机器本身定义可接受的内容。图3是在该案例历史中使用的相对接受标准的一个轴的示例。图4显示了低和高范围数据的所有三个轴的平均和平均加西格玛水平。如果800线谱中的一个或多个峰超过平均加西格玛振幅标准，则仅这一事实并不表示存在严重问题。

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