測(cè)振儀之機(jī)器故障

     通過(guò)測(cè)振儀對(duì)機(jī)器進(jìn)行檢測(cè)，可以了解到故障機(jī)器通常指發(fā)生損壞或無(wú)法執(zhí)行預(yù)期任務(wù)的機(jī)器。不過(guò)，意外關(guān)機(jī)通常是損傷長(zhǎng)期累積的結(jié)果。即使問(wèn)題已經(jīng)很明顯或正在加劇，大多數(shù)機(jī)器仍會(huì)繼續(xù)運(yùn)行并有效地完成任務(wù)。然而，由于機(jī)器本身及其損失的產(chǎn)品成本太高，因此不能等到機(jī)器意外停下來(lái)再通過(guò)測(cè)振儀檢測(cè)，再去考慮是不是出現(xiàn)了故障。我們不想將故障定義的過(guò)于嚴(yán)格，因?yàn)槲覀兊哪康氖菣z測(cè)并防止機(jī)器意外關(guān)機(jī)。

     前瞻性機(jī)械管理要求我們盡早檢測(cè)出問(wèn)題，以便安排維護(hù)工作，測(cè)振儀進(jìn)行修理或調(diào)整流程。出于經(jīng)濟(jì)方面的考量，必須防止意外關(guān)機(jī)的發(fā)生及產(chǎn)量的降低。這就要求故障的定義與此目標(biāo)一致。故障是一種運(yùn)行狀況或機(jī)械問(wèn)題，如果得不到處理，可能會(huì)導(dǎo)致性能降低、意外關(guān)機(jī)或?yàn)?zāi)難性的失效。

     如果機(jī)器在故障狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，則可能導(dǎo)致應(yīng)力和疲勞高于正常水平，甚至直接導(dǎo)致機(jī)械損傷，還可能導(dǎo)致效率降低。此時(shí)，測(cè)振儀導(dǎo)致性能降低的不平衡就是使得（機(jī)器損傷引起的間接效應(yīng)）。發(fā)生小阻尼（高同步放大系數(shù)）共振并與內(nèi)部密封圈摩擦的失衡壓縮機(jī)便是很好的例子。擴(kuò)大的密封圈間隙使得級(jí)間流量過(guò)大，從而導(dǎo)致級(jí)間壓力和效率降低。此時(shí)，導(dǎo)致性能降低的不平衡就是故障。此外，較大的應(yīng)力與較強(qiáng)的振動(dòng)結(jié)合在一起，測(cè)振儀可能會(huì)引起機(jī)器的某個(gè)部分長(zhǎng)期處于疲勞失效狀態(tài)。

     有些故障稱為次要故障，是由其它故障引起的，但有一個(gè)根本原因，那就是引發(fā)伴生故障的主要故障。在上面的示例中，共振中的大幅振動(dòng)使密封圈受到摩擦，這就是一種伴生故障，而真正測(cè)振儀的故障則是不平衡。找出導(dǎo)致機(jī)器出現(xiàn)問(wèn)題的根本原因至關(guān)重要，否則可能出現(xiàn)故障似乎已得到糾正，后來(lái)卻再次出現(xiàn)的現(xiàn)象。在這個(gè)例子中，更換損傷的密封圈并不會(huì)從根本上解決問(wèn)題。

     通過(guò)測(cè)振儀進(jìn)行檢測(cè)，假設(shè)起初設(shè)計(jì)良好，那么故障幾乎總是由預(yù)期行為的意外偏差引起的。繪圖版上**無(wú)暇的機(jī)器擁有**筆直的圓軸，并且不會(huì)因重力而下垂，平衡狀態(tài)十分理想，內(nèi)外嚴(yán)格對(duì)中，可在設(shè)計(jì)載荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，且運(yùn)轉(zhuǎn)范圍不會(huì)超出設(shè)計(jì)的徑向和軸向間隙，測(cè)振儀檢測(cè)軸承的密封圈的尺寸均正確無(wú)誤，應(yīng)力水平低，沒(méi)有徑向、扭轉(zhuǎn)或軸向的振動(dòng)。

     遺憾的是，真正的機(jī)器轉(zhuǎn)子可能是彎曲的并且不是圓的，而且可能因重力而下垂且不平衡，內(nèi)外不對(duì)中，從而導(dǎo)致徑向載荷過(guò)大，啟動(dòng)期間的不均勻熱膨脹則可能引發(fā)間隙問(wèn)題，測(cè)振儀軸承和密封圈的尺寸可能過(guò)大或過(guò)小（軸承的安裝也可能不正確），測(cè)振儀檢測(cè)出應(yīng)力大，出現(xiàn)徑向、扭轉(zhuǎn)和軸向振動(dòng)。通常，任何一臺(tái)機(jī)器都會(huì)在某個(gè)時(shí)間出現(xiàn)集中上述現(xiàn)象。設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到在機(jī)器的制造、安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)以上情況。如果以上缺陷在容許公差范圍內(nèi)，那么機(jī)器將正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如果上述缺陷中的一個(gè)或多個(gè)超出了各自的限值，便會(huì)出現(xiàn)故障。

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