郑炘，李强，薛玉坤
摘要：就使用袖珍轴承监测仪与机械故障诊断分析仪，组合监测优势互补识别诊断的一个基本思路作简要介绍。它能为点检员、维修人员和操作人员方便快捷地掌握、提高状态监测能力和诊断技术提供借鉴作用。
关键词：卧式离心泵；轴承振动监测；综合信息分析；可靠诊断
使用西马力公司研制的蓝精灵袖珍轴承监测仪和ST-101手持式机械故障诊断分析仪可有效诊断一些振动故障的主因。
袖珍轴承监测仪蓝精灵用于现场对轴承快捷评估，监测时在仪表上设定与设备相同的转速和轴颈尺寸，仪表探头压实在欲测试的轴承机壳上，使传感器探头橡皮套接触到测试表面并稳定保持一定时间，蓝色测试灯停止闪烁，测试循环结束。
监测结果指示灯显示绿（正常状态）、黄（注意状态）、红（警告状态）和六个不同的冲击脉冲峰值／地毯值评估码，其中与轴承运行状态配用的轴承评估指导手册涵盖了六个测试状态的冲击脉冲图、值和典型故障原因，可供参考。该仪表还具有非接触式红外测温功能，配合耳机可监听轴承异常，可存储，方便现场记录。
ST-101手持式机械故障诊断分析仪可以三种频带范围分离的低、中、高条形棒图形显示振动位移、速度和加速度值，棒形图的显示模式指示振动产生的原因，所提供的诊断信息可靠。
下面介绍使用这两种仪表监测、鉴别卧式离心泵机组的运行，分析振源主因，掌握设备高限振动控制值的经验。
一、掌握设备综合信息，数据存入数据库，汇总分析
卧式机泵振动监测点可选在四个轴承座上，对准轴心从垂直径向和水平径向拾取信息值，这八个点也可作为袖珍轴承检测仪的测点。实践证实这八个测定拾取的峰值／地毯值与振动速度值和加速度值汇集综合，能较容易找到故障主因，而且水平径向拾取的峰值／地毯值与在轴承承载区下半部拾取的值基本相同。由于电机后轴承壳外有风扇护罩，为确保监测数值准确，需要在护罩上开一小孔，以使传感器探头直接接触到轴承壳。监测过程中需要监测人员结合直接观察法作出判断，如怀疑数据的准确性，则需做二次检测对比。这样获取的数据会更可靠。
监测时，如旋转设备外形特殊、轴承支架过大、监测点距轴心垂直路径过长，则得到的数值可能有所衰减，应做到心中有数。
二、遇高振值要先评估轴承运行状态，再用测振表识别振源
当监测到较高振值时，应首先确认轴承运行状态，因为轴承失效会导致许多故障同时出现。可对照轴承评估指导手册标示作初步分析，确认轴承无故障后，再依据ST-101分析仪看三个棒形图和振动值的显示结果（主要是基频以下的振动、倍频振动、高频振动、不平衡、不同心、机组摆动等），结合采集的振动速度值和加速度值以及机组劣化发展趋势，逐一排除非故障点，最终确定故障点卧式离心泵机组常遇到的故障有机组固定螺夔松动、两轴同心度差、联轴器销或垫片损坏、单级泵或电机转子不平衡、两个相同的振动源导致共振等
周期性的振动测量是机械状态管理的有效基础。周期监测的数据用于分析主因振源是最佳方法之一。在实施轴承振动监测时，还需要采集相应的设备运行工作参数，这也是分析诊断的依据之一。
三、辨析主因振源，掌握确定高限控制值和检修时间
通过使用上述两种仪表开展故障诊断，初步总结出如下经验。
1．一般情况下，55~250kW卧式泵机组的单列深沟球轴承、短圆柱滚子轴承峰值上升35dB时检修不会造成过度维修或维修不足。峰值上升35dB有可能是轴承运动副出现点蚀，也有可能是受到机械负荷力的冲击。识别方法有三种：(1)直接能听到轻度点蚀噪声；(2)振动监测仪表采集的信息条形棒图显示高频振动；(3)加速度值高。上述现象说明轴承出现点蚀损坏，需要更换。如果没有仁述现象，就有可能是机械负荷冲击大造成，需要看振动监测仪显示的棒形图存在的不平衡、不同心等原因。机械负荷冲击力造成的轴承振动峰值仁升到35dB时，要考虑轴承的安装位置，结合ISO2372和ISO2373国际标准规定的振动速度值控制标准确定维修时间。
2．有些滚动轴承配合精度低，拾取峰值／地毯值时会相对高些，而振动仪表拾取的加速度值不很高，条形棒图形显示也没有较大的振动，就不需要安排检修所以设备试运初期监测到的数据也是分析识别故障的重要依据。
3．对轴承壳体连续监测时数值变化较大，用测振表监测的棒形图只有低频光柱棒上下波动，说明该设备有低频幅值变化，可能是机组输送的液流不稳定，也可能是轴承保持架磨损松旷造成。可使用听诊器监听轴承壳诊断。
4．同一轴承壳体拾取的垂直径向和水平径向峰值相差较大时，可作为重点，分析查找主因振源。
5．工艺参数不匹配或工艺运行参数偏离高效区域，以及离心泵输送的介质流动性差也可能导致机泵振动大例如离心泵输送高黏度原油时，由于流动性差，泵进口液体流速满足不了排出需求量，导致轴向力失衡，泵出现较大振动。出现这种情况时，有平衡盘组件的多级离心泵电流偏低，泵扬程值略有下降，泵的四个监测点监测到的振动位移值变化不大，速度值有少量上升，振动加速度值成倍上升使用轴承故障诊断仪表监测会显示高值。
四、通过冲击脉冲值趋势分析改善轴承运行状态，延长轴承使用寿命
离心泵机组运行过程中出现的故障70％来自轴承。轴承损坏的特征是峰值和δ值较大，周期监测可发现少量与低频强冲击脉冲相关的峰值和大量与高频弱冲击脉冲相关的地毯值趋势变化，这些是轴承表面和润滑的精确信息。差值δ也是用于分析轴承品质降低或损坏原因的依据，每个轴承的寿命期限中，其冲击脉冲水平发展趋势是缓慢升高的。当轴承运动副表面小面积损坏时，δ值会相应地增加；当轴承缺油时，轴承状态也会进入黄区，但这时δ值通常都较小。掌握这些知识后，就能很好地确定维修或保养时间，提高维修的针对性，改善运行状态，预防发生事故，不断提高设备科学化管理水平。