Прежде всего, напомним, что расцентровка валов – это нарушение пространственного положения сопрягаемых валов, когда их оси вращения не лежат на одной линии, а располагаются под некоторым углом друг к другу (угловая расцентровка) или параллельны, но сдвинуты на некоторое расстояние (смещение или параллельная расцентровка).
Расцентровка валов может быть вызвана целым рядом причин:
Вибродиагностика и центровка – понятия взаимосвязанные, так как расцентровка валов является одной из главных причин повышенной виброактивности агрегата и проявляет себя появлением характерных гармоник в спектре вибрации агрегата. Вибродиагностика агрегата позволяет выявить расцентровку валов и принять своевременные меры по ее устранению.
Специалисты Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ» обнаруживают дефекты агрегата с помощью виброанализатора BALTECH VP-3470-Ex, и, в случае обнаружения компонентов вибрации, характерных расцентровке валов, проводят центровочные работы с помощью лазерной системы центровки «КВАНТ-ЛМ».
Методы вибродиагностики расцентровки валов
Измерение СКЗ виброскорости
Как это ни парадоксально, но измерение общего уровня СКЗ виброскорости для определения расцентровки валов дает значительно более достоверные результаты по сравнению со спектральным методом. Связано это с тем, что расцентровка валов проявляет себя в спектре вибросигнала увеличением амплитуды 1-ой, 2-ой и даже 3-ей гармоники оборотной частоты. К сожалению, эти же гармоники возбуждаются и другими дефектами агрегата (ослаблением крепления агрегата к фундаменту, дисбалансом, дефектом посадки подшипника, изгибом вала и т. д.) и очень сложно объяснить их появление только расцентровкой валов. Добавьте к этому значительно б льшую трудоемкость спектральных измерений и сложность интерпретации спектров, и становится понятным, что расцентровку валов лучше диагностировать по уровню СКЗ виброскорости.
Измерения СКЗ виброскорости проводятся радиальным обходом каждого подшипника, в точках, удаленных друг от друга на 30÷45º. По результатам измерений строятся эпюры, в которых при наличии расцентровки должны наблюдаться два ярко выраженных, диаметрально противоположных пика. Наличие этих пиков на всех эпюрах однозначно указывает на наличие расцентровки.
Спектральный метод
Несмотря на то, что спектральный метод определения расцентровки уступает по всем главным критериям методу измерения общего уровня вибрации, рассмотрим более подробно особенности спектрального анализа, применительно к расцентровке валов. Обязательные требования метода:
проведение измерений на всех опорных подшипниках агрегата во всех трех проекциях. Только в этом случае можно сделать максимально достоверное заключение о наличии расцентровки;
измерение не только спектра вибросигнала, но и его временную реализацию в размерности виброскорости. Связано это с тем, что 2-я оборотная гармоника приводит к изменению формы сигнала относительно временной точки, также во временном сигнале хорошо отражаются соударения в муфте;
синхронизация сигналов со всех точек измерений, так как знание начальной фазы 1-ой и 2-ой гармоник практически в два раза повышает достоверность диагностики расцентровки;
четкое понимание принципа работы агрегата и соединительной муфты, что помогает выделить из общего вибросигнала часть, наведенную расцентровкой.
Как мы уже отмечали выше, при расцентровке валов агрегата в спектре вибросигнала наблюдается резкое увеличение амплитуды 1-ой, 2-ой и даже 3-ей гармоники оборотной частоты, как в радиальном, так и в осевом направлении (в осевом направлении менее значительно).
как минимум, в одном из радиальных направлений преобладает 2-ая гармоника;
достаточно высокий общий уровень вибрации в осевом направлении с максимум мощности, сосредоточенной в 1-ой и 2-ой гармониках;
изменение в большинстве случаев фазы осевой вибрации на 180º с двух сторон полумуфты.
Параллельная расцентровка
Диагностические признаки (см. рис.2):
существенное превышение амплитуды 2-ой гармоники над амплитудой 1-ой гармоники в радиальном направлении;
возможное появление гармоник с «муфтовой» частотой, определяемой конструктивными особенностями муфт (числом пазов, зубцов, соединительных болтов и т.д.);
изменение фазы осевой вибрации на 180º с двух сторон полумуфты.
Рассмотренные нами диагностические признаки угловой и параллельной расцентровки относятся к случаям, исключающим влияние муфты. На самом же деле, в зависимости от типа муфты значительно изменяется общая и спектральная вибрационная картина проявления расцентровки. Здесь мы не будем рассматривать диагностические признаки влияния муфт различного конструктивного исполнения (жестких, гибких, полужестких), отметим лишь сложность их интерпретации и недостаточную информативность. Оставим их на рассмотрение настоящих профессионалов-исследователей, а сами остановимся на надежном и практичном методе обнаружения расцентровки по общему уровню вибрации.
Специалисты Отдела Технического Сервиса (ОТС) обнаруживают расцентровку валов виброанализатором BALTECH VP-3470-Ex или виброанализатором CSI 2140, настроенным на режим «измерение СКЗ виброскорости», и по результатам измерений проводят центровочные работы с помощью лазерной системы центровки «КВАНТ-ЛМ».
Рассмотренные нами диагностические признаки угловой и параллельной расцентровки относятся к случаям, исключающим влияние муфты. На самом же деле, в зависимости от типа муфты значительно изменяется общая и спектральная вибрационная картина проявления расцентровки. Здесь мы не будем рассматривать диагностические признаки влияния муфт различного конструктивного исполнения (жестких, гибких, полужестких), отметим лишь сложность их интерпретации и недостаточную информативность. Оставим их на рассмотрение настоящих профессионалов-исследователей, а сами остановимся на надежном и практичном методе обнаружения расцентровки по общему уровню вибрации.
Специалисты Отдела Технического Сервиса (ОТС) обнаруживают расцентровку валов виброанализатором BALTECH VP-3470-Ex или виброанализатором CSI 2140, настроенным на режим «измерение СКЗ виброскорости», и по результатам измерений проводят центровочные работы с помощью лазерной системы центровки «КВАНТ-ЛМ».