振动监测如何延长泵的使用寿命

泵是许多工业过程中必不可少的设备，并且随着时间的推移，它们会受到显著的磨损。延长泵寿命并确保其较佳性能的一种方法是采用振动监测。振动监测使您能够及早发现潜在问题，在问题变得更加严重和昂贵之前采取纠正措施。

什么是振动监测？
振动监测会测量机械和设备的振动水平，以确定它们是否在安全和可接受的范围内运行。振动可能由多种因素引起，例如不平衡负载、未对中、轴承磨损和部件损坏。通过监控振动水平，您可以识别这些问题并采取纠正措施，以防止它们造成进一步的损坏。

振动监测为何对您的泵有益
问题的早期发现: 通过持续监测振动水平，您可以在潜在问题对泵造成重大损坏之前及早发现它们。例如，如果泵的振动水平突然增加，则可能表明负载不平衡或轴承可能磨损。如果不加以检查，这些问题可能会导致泵的部件过早磨损，从而导致昂贵的维修和停机时间。通过振动监测，您可以及早发现这些问题，并在问题变得更加严重之前采取纠正措施。
预测性维护: 振动监测还可以帮助您实施预测性维护计划。通过监测一段时间内的振动水平，您可以建立基线测量并跟踪振动水平的变化。这些更改可用于预测何时需要维护，使您能够在计划内停机期间安排维护，而不是等到意外故障发生才采取行动。
提高效率: 当泵在其较佳指标范围之外运行时，可能会导致过度振动，从而导致过早磨损。通过监测振动水平，您可以确定泵何时在其较佳指标范围之外运行，并采取纠正措施。这可以包括增加泵的吸入压力、调节泵的转速或流速、减少泵上的负载，和/或更换磨损的部件。通过优化泵的性能，可以延长其使用寿命并降低能耗。
减少停机时间和成本: 当泵发生意外故障时，可能会让您的运营造成重大中断，从而导致生产和收入损失。通过监测振动水平并尽早采取纠正措施，您可以防止意外故障，并减少维修和更换所花费的时间和金钱。

导致振动变化的常见问题
振动趋势的变化可能表明您的泵存在问题。问题可能包括泵内的力或支撑结构的变化。在训练有素的技术人员的帮助下，可以在问题导致不可逆转的损坏或泵故障之前对其进行诊断。振动传感器可以检测到的常见问题包括：

泵轴承问题: 泵振动的常见原因之一是轴承磨损，这可能是负载过大或润滑不当造成的。虽然泵设计为能够运行20,000小时，但如果轴承没有正确加载和润滑，也可能无法运行满该预设寿命。
轴弯曲: 振动传感器可以检测到泵中的存在的轴的弯曲，因为它可能会引起很高的径向和轴向振动。轴向振动也可能与端到端的轴向相位差相关。由于不平衡，轴弯曲还会引起1X (1X振动是机器运行速度下的振动) 径向振动。
泵气蚀: 气蚀通常是吸入压力偏低导致的。在气蚀的情况下，可以观察仿佛有砾石在泵的内部被抛掷般的震感与声音。泵运行时也可听到明显的爆裂声。此故障会损坏转子和壳体。
泵流量脉动: 当泵在其关闭压头附近工作时，可能发生此错误。这将导致压头的变化，从而引发泵壳的振动。
泵叶轮不平衡: 叶轮必须平衡，因为叶轮的不平衡会导致1X振动的数值上升。
轴未对中: 未对中有各种形式——轴向未对中、径向未对中、轴向&径向未对中。故未对中的具体状况不易诊断。未对中会导致结构支撑刚度的增加，可能会降低振动幅度，尤其是对于1X而言。而2X和3X的频率可能由于未对中引起的轴承处的额外约束而提升。总的来说，很难预测未对中会对振动幅度产生什么影响，因为它会影响机器的力和刚度。振动监测特征的变化对识别未对中相当有帮助。

为泵选择传感器
要选择较适合您的泵的振动传感器类型，需要考虑所监测的泵的类型和所需求的频率。但是，您可以选择不同的监测方法来尽可能满足您的需求。通常，对于流体油膜轴承机器，我们将使用趋近式探头来监测振动。对于滚动轴承 (REB) 机器，我们将使用安装在壳体上的传感器来监测速度或加速度。

转子相关频率: 对于大多数带有流体油膜轴承或滚动轴承的泵，一般振动健康监测范围为1/4X至3X。该范围一般关系到转子相关问题的发生，即不平衡、未对中、转子与定子摩擦、不稳定性、松动、轴裂纹、笼缺陷等。所选择的振动传感器要能够覆盖这些频率，这是一个重要的选择要素。
轴承相关频率: 轴承相关频率与滚动元件轴承相关联。它们包括内圈元件通过频率、外圈元件通过频率和元件自旋频率。REB笼频率通常表现为接近1/2X，因此可以在转子相关频率中找到。对于滚动元件轴承、故障频率，无论是内圈、外圈还是滚珠旋转，都将在轴承相关区域中发现，其频率是外圈通过频率的1至6倍。如果该区域中的振动能量增加了基线值的2至3倍，则表明存在轴承相关问题。通常，泵以60hz或更低的频率运行，频率范围适用于速度传感器或变送器。
高频监测：对于以大于60Hz的频率运行的REB机器，使用加速度计传感器或变送器来测量机器振动。通常，这提供了较好的信噪比。

在我们的配套应用页面泵的振动监测中，了解有关Metrix泵振动监测的各种解决方案的更多信息。

摘要
以上是一般准则。通过选择正确的传感器，根据轴承和机器类型以及所需求的振动频率，您将获得开展泵的预测性和主动性维护所需的早期警告。有关具体问题请联系我们。

Sarah Hildreth，Metrix内部销售代表