高速部分流泵滑动轴承故障分析与诊断

　　检维修技术高速部分流泵滑动轴承故障分析与诊断朱加贵，武云波，王陵（扬子石化股份有限公司，江苏南京210048）频率的基础上，利用普通的频谱分析仪，从细化的谱图上识别这两种振动的频率，从而完成Sundyne高速部分流泵滑动轴承故障诊断。

　　高速部分流泵（下称部分流泵）是美国Sund-strandInternationalcorporation首先开发的一种特殊离心泵它具有高扬程、低流量、不堵塞和效率较高等工艺特点因此在石油、化工等行业得到了广泛的应甩国内称其为圣达因（sundyne）泵、高速泵或高速部分流泵等。这种泵结构的大特点是带一个增速箱，叶轮转速高达25000~30000r/min，常见为立式泵泵的传动路线为：电机轴-联轴节-增速箱输入轴-一级或两级齿轮增速-增速箱输出轴，即叶轮轴。

　　下面对这类泵的零部件进行叙述：a）联轴节：较常用的有齿轮联轴节、托马斯b）输入轴：单齿轮轴，有直齿和斜齿两种形式；轴两端各安装一个深沟球轴承c）过桥轴：轴上有从动、主动齿轮各一个；从动齿轮有直齿和斜齿两种；上端轴承有圆柱径向滑动轴承和深沟球轴承两种；采用直齿从动轮时下端轴承为深沟球轴承，采用斜齿从动齿轮时下端轴承采用角接触球轴承d）输出轴：在轴上装有直齿齿轮、半开式径向叶轮、诱导轮（视泵的汽蚀情况确定安装或不安装）各一个；轴上下端各安装一套径向轴向组合式滑动轴承；轴上还装有齿轮箱侧和泵侧机械密封各一套另外，部分流泵采用硬齿面高强钢齿轮，箱体、齿轮传动件叶轮、诱导轮、滑动轴承等加设计紧凑合理运行稳定性妊1部分流泵滑动轴承故障分析滑动轴承故障发展的终结果只有两种：一是轴颈或轴肩与轴承上的巴氏合金胶合咬死（抱轴）；二是因巴氏合金磨损、熔化、脱落等造成轴颈与径向轴承间隙过大，轴旋转时轴心会绕轴承的中心摆动，振动频率为nfr 1.2……），fr为轴转频。如果轴为齿轮轴，这种振动不光对支承它的轴承产生冲击，而且通过啮合齿轮对与之啮合的齿轮轴产生冲击这种冲击会激起齿轮、滑动轴承以及滚动轴承元件的固有振动按固有频率的高低，容易受激产生固有振动的元件是滚动轴承的外圈由可知滚动轴承内、外圈的径向弯曲振动固有频率为：I内、夕卜圈横截面中性轴惯性矩，m4；d-*钢材的密度，kg/m3；内、外圈的截面积，m2；D-*内、外圈横截面中性轴的直径，m；n内、外圈径向弯曲变形后的节点数。

　　业于浙江工业大学，获学士学位，1989年毕业于浙江大学化工系，获硕士学位现在扬子石化公司化工厂从事设备管理工精度较高，转动件全部做G25级动平衡，结lish工作程师ightsreserved.石油化工设备技术m，并将内、外圈横截面视为矩形，S为宽度、h为厚度，则有/=sh~12，A=sh，代入2部分流泵滑动轴承故障诊断2000年2月16日，测得位号为1HG-204A的Sundyne部分流泵的垂直方向和水平方向的频谱图。垂直方向即输出轴轴心和过桥轴轴心联线方向，水平方向为与之垂直的方向，它们都与齿轮轴轴线垂直垂直方向的频谱图上幅值高的谱峰频率为114OOOcpm，边频带谱峰的频率为大。水平方向的频谱图上，突出的谱峰有9980cpm和114 114000cpm的谱峰没有明显的边频，倍频的幅值也不高过桥轴上下轴承的型号为MRC308M经测量计算其外圈h= 08465m代入输出轴转频的和频、差频分别为92718.6cpm，103095.3cpm，113472cpm，123847cpm，134225.5cpm它们与垂直方向频谱图中的族谱峰相吻合因此，基本上可以断定该泵输出轴的径向轴承与轴颈产生了较大的间隙拆检发现，输出轴径向滑动轴承巴氏合金已严重磨损、熔化和脱落，和轴颈之间的间隙水平方向频谱图上9980cpm的振动是输出轴摆动直接冲击轴瓦产生的振动，通过系统传递到测量点。由于传递距离较远产生了比较大（3.8）的频率漂移输出轴水平方向的摆动只对齿轮啮合产生周向冲击，使齿轮转速产生微小的波动；过桥轴上的所有元件几乎没有受到水平方向的冲击。水平方向频谱图上只有过桥轴轴承外圈固有振动的谱峰轴承内、外圈一阶固有振动按其振型具有受到一个方向的冲击，产生两个方向振动的特点3结束语一般情况齿轮箱的频谱图非常复杂无故障情况就可能有齿轮制造误差、装配不良、轴不平行、轴原始弯曲等引起的振动。齿轮制造误差会产生啮合频率和转频振动，同时产生高次谐波。

　　装配不良、轴不平行、轴弯曲产生转频振动，同时产生高次和低次谐波。这些振动以啮合频率的振动为载波进行幅值调制多数齿轮箱的故障振动频谱图无法直接识别故障的特征频率以及元件的固有频率，需借助于倒频谱图，或滤波、解调等手段的间隙而引起较大的振动，却不发生齿轮啮合频率的振动；频谱图上轴承外圈固有振动频率与冲击振动调制的边频谱峰突出，谱底干净，频率结构简单反映出Sundyne泵的齿轮和箱体等兀件制造精度很高设计的抗振性能良好。

　　轴承外圈固有频率的计算值与频谱图上的数值有一定偏差，该偏差的来源一是采样频谱仪及数值处理；二是固有频率计算过程的近似，文中按面积相等折算h；三是几何测量误差；四是内、外圈上的切槽改变了固有频率