摘 要 介紹了簡易振動診斷技術(shù)在離心脫水機振動故障診斷中的應(yīng)用及效果。 
        在污水處理廠的污泥脫水處理工藝中，目前均趨向于使用沉降式離心脫水機。而振動則是離心脫水機的主要故障形式。白沙門污水處理廠所使用的是三臺Alfalava AVNX4555型沉降式離心脫水機，轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速為3000r/min，電機功率為37kW。為保證正常生產(chǎn)運行，使用903型數(shù)采器對離心機進行振動狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷分析。脫水機測點布置見圖1。

圖1

        采用相對判定標準，即對同一臺設(shè)備，在同一部位定期進行參數(shù)測定，以正常狀態(tài)下的測定值作為原始值，按時間先后的實測值與該值進行比較判定。經(jīng)過三年多的振動狀態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)速度參數(shù)是離心脫水機的敏感參數(shù)，運用這一參數(shù)很容易發(fā)現(xiàn)癥結(jié)所在。同時參考了日本的經(jīng)驗，即異常發(fā)生時的振動值≥1.6X初始值，取得了非常好的效果。 
        一、振動現(xiàn)象及分析 
        2004年7月25日例行振動狀態(tài)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)離心機A有異常振動，對此加強了監(jiān)測，表1中處理前數(shù)值為2004年8月6日的巡檢數(shù)據(jù)。由表中數(shù)據(jù)可看出，振動速度值已達或接近16mm/s（此例初始值為l0mm/s )，而且水平方向振值比垂直方向略大，位移值亦相應(yīng)升高。 
        對兩軸承（電機端為NUP218E CM/C4型，變速箱端為W29RNU1020M/C3型）采用振動速度值結(jié)合峭度值進行綜合診斷。振動速度值均達到或接近標準，但峭度值沒有超標（電機端2.032≤3，變速箱端2.460≤3)。同時功率譜與幅值譜表明除了不平衡引起的基頻（50Hz）突出外，并無軸承故障特征頻率突出，高頻段分析亦表明軸承無故障存在。為此排除了軸承故障的可能。分析變速箱端測點功率譜圖（圖2)，發(fā)現(xiàn)除基頻突出外，加速度值為25.09g2，2X倍頻更為突出達49.72g2，呈現(xiàn)了典型的平行不對中特征。為了進一步證實，對設(shè)備進行了不同速度時的譜圖分析，因為不對中引起的振動情況下，機器的轉(zhuǎn)速對振動影響不大。結(jié)果表明轉(zhuǎn)速確實對振動影響不大。故初步認為機器的振動是由于帶輪平行不對中（帶槽錯位）引起的。

表1







圖2 功率譜分析 

       

        另外，還發(fā)現(xiàn)變速箱端軸承倒頻譜圖（圖3)上除了倒頻率q=20.1ms（基頻49.8Hz）成分明顯外，還存在q=40.4ms（0.5×基頻）突出，呈現(xiàn)了松動特征。因為其他松動的可能已排除，根據(jù)以往的維修經(jīng)驗，認為可能與軸承的配合松動有關(guān)。

 

圖3 倒頻譜分析 

        二、故障處理 
        1.拆機檢查，發(fā)現(xiàn)變速箱端軸承內(nèi)圈與軸頸配合面出現(xiàn)了大面積的銹蝕，這是由于配合面的松動引發(fā)的銹蝕。對軸頸與內(nèi)圈的配合公差進行調(diào)整，按φ100k6 對軸頸采用了熱噴涂處理。 
        2.安裝時嚴格控制兩帶輪帶槽對帶槽的平行對正。
裝機運行，并進行檢測，結(jié)果明顯好轉(zhuǎn)，見表1中的處理后數(shù)值。變速箱端軸承功率譜圖與倒頻譜圖如圖4、圖5所示，顯然，各點振動速度值已降低達正常，功率譜圖表明基頻成分與2X倍頻成分下降明顯，倒頻譜圖表明q=18.2ms（基頻55Hz) 下降明顯，0.5X倍頻成分甚至消失。

圖4 功率譜分析

圖5 倒頻譜分析 

        三、總結(jié) 
        1．離心脫水機由于處理介質(zhì)污泥在轉(zhuǎn)筒里的分布不均勻，制造、安裝誤差等會引起轉(zhuǎn)子的不平衡，所以正常運行時總存在某種程度的振動。 
        2．配合部位的松動會加大不對中、不平衡振動量，此時機器對其他干擾的反映很敏感，使頻率結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，應(yīng)綜合分析各種信息才能作出準確的判斷。