摘要：將機械設備故障診斷技術應用于離心泵類的日常故障判斷及維修，可大大提高維修與診斷的效率，本文從振動對離心泵產生的故障方面進行了探討。
關鍵詞：離心泵;診斷
Abstract: the mechanical equipment fault diagnosis technology application in centrifugal pump class daily fault diagnosis and maintenance, can greatly improve the efficiency of the maintenance and diagnosis, in the paper, the vibration fault of the produce of centrifugal pump was discussed.
Keywords: centrifugal pump; diagnosis
中圖分類號：TH311 文獻標識碼：A 文章編號：
由于旋轉機械的結構及零部件設計加工、安裝調試、維護檢修等方面的原因和運行操作方面的問題，使得機器在運行過程中會產生振動。轉動設備的振動是我們常遇見的故障，引起機器故障的原因是多種多樣的，除了轉子不對中、不平衡等主要原因外，還有軸彎曲、偏心轉子、部件松動等所致。
1.轉子不平衡故障
轉子不平衡是由于轉子部件質量偏心或轉子部件出現缺損造成的故障，它是旋轉機械最常見的故障。通常設備的一個轉子是一根軸和多個輪盤組成的，每個輪盤都可能存在質量偏心，兩個以上的輪盤可能將多質點的質量偏心合成一個或多個矢量，造成轉子的力不平衡型平衡類問題、或造成偶不平衡型平衡類問題，以及力與偶復合型不平衡問題。
2.轉子彎曲故障
轉子彎曲故障多發生在設備較長時間停用后重新開機情況下，這大多是設備停用后產生了轉子彎曲的故障。轉子有永久性彎曲和暫時性彎曲兩種情況。永久性彎曲是指轉子軸呈弓形，造成永久彎曲的原因有設計制造缺陷、長期停放方法不當、熱態停機時未及時盤車或涼水急冷所致。臨時性彎曲指可恢復的彎曲，造成臨時性彎曲的原因有預負荷過大、開機運行時暖機不充分、升速過快等致使轉子熱變形不均勻。
轉子彎曲的振動特征類似動不平衡，時域波形為近似的等幅正弦波;振動以基頻為主，如果彎曲靠近聯軸節，也可產生二倍頻率振動。類似于不對中，通常振幅穩定。軸向和徑向均有很大的響應。
3.轉子不對中故障
轉動機器的轉子之間通常用聯軸器連接構成軸系，傳遞運動和轉矩。由于機器的安裝誤差、工作狀態下熱膨脹、承載后的變形以及機器基礎的不均勻沉降等，會造成機器工作時各轉子軸線之間產生不對中。據統計分析30一50%存在不同程度的不對中，嚴重的不對中會造成設備部件的過早損壞，同時會造成能源的浪費。不對中既可產生徑向振動，又會產生軸向振動;既會造成臨近聯軸節處支承的振動，也會造成遠離聯軸節的自由端的振動。不對中易產生二倍頻率振動，嚴重的不對中有時會產生類似松動的高諧波振動。
轉子不對中振動特征譜的特點:徑向振幅中的二倍頻振幅大;轉子軸向振幅超標;聯軸節兩側的軸頸振動較大;轉子徑向振動、軸向振動隨負荷增大而增加。
4.軸承不對中故障
軸承不對中實際上反映的是軸承坐標高和左右位置的偏差。由于結構上的原因，軸承在水平和垂直方向上具有不同的剛度和阻尼，不對中的存在加大了這種差別。不對中過大時，會使軸承工作條件改變，在轉子上產生附加的力和力矩，使轉子失穩或產生碰磨。軸承不對中會產生基頻、二倍頻，振動以軸向為主;通過找對中無法消除振動，只有卸下軸承重新安裝。
5.轉子與定子摩擦故障
轉子與定子摩擦又分為輕微摩擦和嚴重摩擦。輕微摩擦如:聯軸器罩摩軸;嚴重摩擦如:電動機轉子與定子接觸。
轉子在轉動過程中與定子的摩擦會造成嚴重的設備故障。在摩擦過程中，轉子剛度發生改變從而改變轉子系統的固有頻率，可能造成系統共振。碰磨時振幅突然增大;頻譜成分較豐富，譜線密集，呈齒形分布，以一倍頻及其高次諧波為主，時域波形有削頂現象;嚴重時出現大量的亞諧波，并伴隨有噪音。而且摩擦會造成功耗上升和效率下降，同時局部會有溫升，因此工藝參數對轉子與定子摩擦的故障診斷非常重要。
6.滾動軸承的故障
滾動軸承在運轉過程中可能會由于各種原因引起損壞，如裝配不當、潤滑不量、水分和異物侵入、腐蝕和過載等都會導致軸承過早損壞。即使在安裝、潤滑和使用維護都正常的情況下，經過一段時間運轉，軸承也會出現疲勞剝落和磨損而不能正常工作。滾動軸承的主要故障形式:疲勞剝落、磨損、塑性變形、銹蝕、斷裂、膠合、保持架損壞等。
7.轉子支承部件松動的故障
轉子支承部件連接松動是指系統結合面存在間隙或連接剛度不足，造成機械阻尼偏低、機組運行振動過大的一種故障。支承系統結合面間隙過大，緊力不足，在外力或溫升作用下產生間隙，固定螺栓強度不足導致斷裂或缺乏防松措施造成部件松動，基礎施工質量欠佳等都是造成松動的常見原因。
機械松動本身不是純粹的故障，但它可放大故障，改變機械設備的動態特征，使機械設備的固有頻率、阻尼比、彈性系數發生改變，極小的不平衡或者不對中都會導致支承系統產生很大的振動，影響機械設備的正常工作。
常見的機械松動有三種:結構框架或底座松動、軸承座松動、軸承等部件配合松動。
結構框架或底座松動主要包括以下幾方面的故障:支腳、底板、水泥底座松動，強度不夠;框架或底板變形;緊固螺絲松動等。結構、軸承座晃動或開裂引起的松動結構、軸承座晃動或開裂引起的松動包括以下幾方面的故障:結構或軸承座開裂、支承件長度不同引起的晃動;部件間隙出現少量偏差時(尚無碰撞);緊固螺絲松動等。
8.軸承在軸承座內松動或部件配合松動
軸承在軸承座內松動或部件配合松動包括以下幾方面的故障:軸承在軸承座內松動;軸承內圈間隙大軸承保持架在軸承蓋內松動;軸承松動或與軸有相對轉動等。
9.齒式聯軸器卡死的故障
一般情況下，齒式聯軸器允許軸系存在一定的不對中，但對中量超過聯軸器許用位移或聯軸器內零件潤滑不當，聯軸器便會處于卡死狀態，使轉軸之間變為剛性連接引起振動。由于這種故障的出現具有隨機性，振動的幅值和相位不會總是重復的，當發現軸向振動幅值相位數據明顯變化時，應考慮聯軸器卡死的故障問題。
10.轉軸橫向裂紋的故障
轉軸裂紋故障概率比其它故障少得多，但因能造成軸裂紋的因素有很多，如各種因素造成的應力集中、復雜的受力狀態、惡劣的工作條件及環境等等，而且裂紋對振動的響應不夠敏感，有可能發生斷軸事故，因此危害是很大的。橫向軸裂紋的振動帶有非線性性質，出現2倍、3倍等高倍分量，隨著裂紋擴展，剛度進一步下降，1倍、2倍等頻率幅值隨之增大。
結束語：
綜上所述，如果對轉動泵中經常出現的故障認真分析，歸納總結出不同故障類型所對應的譜圖特征，才能為我們在實際生產中判斷解決設備問題提供了理論依據。根據機器故障狀態反映出的信息對設備進行全面的綜合分析，準確確定故障原因，做出符合實際的診斷結論，達到診斷快速、維修及時的目的。
參考文獻：
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[2].呂曉龍.離心泵常見故障分析與處理科技創新導報2011年第25期
