Enligt deras arbetsprinciper kan glidlager delas in i två typer: hydrostatiska lager och dynamiska lager, som visas i figur 1 och figur 2 nedan.
Figur 1 Schematiskt diagram av glidande hydrostatiskt lager
Figur 2 Schematiskt diagram av glidande dynamiskt trycklager
Vanliga fel:
1) Lossning av Babbitt-legering;
2) Onormalt slitage, repor och skador på lagren;
3) Lagerutmattning;
4) Lagerkorrosion;
5) Lös montering av lagerhus;
6) Felaktigt lagerspel.
Beskrivning:
Oscillation av lageroljefilm är ett resonansfenomen med stor amplitud som uppstår när axeltappens virvlande rörelse sammanfaller med rotorns naturliga vibrationsfrekvens. Dess kännetecken är att den inkommande kraften är mycket stark, amplituden stiger plötsligt, och snart uppstår lokala oljefilmsprickor, vilket orsakar friktion mellan axeltappen och lagerdynorna, avger ett starkt dån som allvarligt skadar lagren och rotorerna. Vissa människor jämför detta instabila svängningsfenomen med en våg, där oljefilmens våg rör sig runt axeltappen inom lagergapet, och axeltappen flyter i vågen och skjuts framåt. Som en surfbräda är vågens medelhastighet journalens rotationshastighet.
Diagnosen av sådana fel baseras i allmänhet på om vibrationsfrekvensen är nära halva rotationshastigheten. Det måste dock noteras att vibrationer med en vibrationsfrekvens nära halva rotationshastighetsfrekvensen inte nödvändigtvis orsakas av oljefilmsoscillationer, och andra fel kan också orsaka liknande halvfrekventa vibrationer. Till exempel kan den lokala friktionen mellan rotorn och statorn excitera halvfrekvent vibration; När den flytande ringtätningen har fastnat och förlorar sin flytande effekt, är vibrationsfrekvensen exciterad 43 procent - 47 procent av rotationshastighetsfrekvensen; Dessutom kan exciteringskraften för luftflödet i pumphjulet och diffusorn även excitera vibrationer med nästan halva frekvensen.
De huvudsakliga felegenskaperna för oljefilmoscillation i lager är följande:
Oljefilmoscillation är en självexciterad vibration. Den energi som krävs för att upprätthålla vibrationen genereras av själva axelns rotation, och den påverkas inte av externa excitationskrafter. När väl en oljefilmoscillation med stor amplitud inträffar, om rotationshastigheten fortsätter att öka, kommer amplituden inte att minska, och vibrationsfrekvensen är alltid den första ordningens naturliga vibrationsfrekvens för rotorn. Rotorns böjningsvibrationsläge är också första ordningens vibrationsläge, vilket inte är relaterat till den ökade rotationshastigheten. Denna egenskap hos oljefilmoscillation skiljer sig från vibrationssituationen för rotorn när den överskrider den kritiska rotationshastigheten. Dessutom har självexciterad vibration en plötslig egenskap, så förekomsten och försvinnandet av oljefilmoscillation är också plötsligt, vilket är helt annorlunda än fenomenet med gradvis ökande vibrationer när rotorn överskrider den kritiska hastigheten.
För höghastighets- och lätt belastade rotorer är rotationshastigheten vid vilken oljefilmsoscillationer uppträder alltid mer än två gånger rotorsystemets första kritiska rotationshastighet. För rotorlagersystem med dålig stabilitet uppträder halvhastighetsvirvelfrekvensen vanligtvis vid en lägre rotationshastighet innan oljefilmsoscillationen inträffar. Därför är det möjligt att observera om det finns en virvelfrekvens på spektrumdiagrammet vid olika rotationshastigheter. Om förhållandet mellan virvelfrekvens och rotationshastighetsfrekvens är Ω/ω i intervallet ca 0.35-0.5, kan det anses att halvfartsvirveln redan existerade före oljefilmoscillationen. Så länge som virvelfrekvensen ligger nära rotorsystemets första ordningens naturliga vibrationsfrekvens är det möjligt att utbryta ett våldsamt oscillationsfenomen för oljefilm.
Innan oljefilmsoscillation inträffar är virvelfrekvensförhållandet Ω/ω Generellt konstant inom ett visst rotationshastighetsområde, men virvelfrekvensförhållandet för vissa lager kan ha en svag nedåtgående trend när rotationshastigheten ökar. Denna situation kan bero på en ökning av oljetemperaturen och ett ökat oljeläckage.
Amplituden ändras. Även om virvelfrekvensen redan har dykt upp i låghastighetsområdet är rotorvibrationen inte allvarlig. Oljefilmoscillation uppstår endast när virvelfrekvensen är nära rotorns första ordningens naturliga vibrationsfrekvens. Amplituden för den ursprungliga virvelfrekvenskomponenten med halv hastighet ökar plötsligt och blir den huvudsakliga vibrationsfrekvensen som styr rotorvibrationen. Detta kan tydligt observeras på spektrumdiagrammet, och huvudvibrationsfrekvensen för rotorn efter att oljefilmens oscillation inträffar är också fixerad.
Oljefilmoscillation är en icke-linjär oljefilmsresonans, och intensiva vibrationer kan stimulera oljefilmens oscillationsfrekvens Ω och rotationshastighetsfrekvens ω Flera frekvenskomponenter och summera skillnaden kombinerade frekvenser. Icke-linjära vibrationer förekommer inte bara i oljefilmsvängningar, utan uppstår också när rotorn och de stationära komponenterna skaver, och när oljefilmsoscillationer uppstår i lager, åtföljs de ofta av friktion mellan axeltappen och lagret. Därför är det nödvändigt att noggrant identifiera om oljefilmoscillationer eller rotorfriktion orsakade fel.
Huvudfrekvensen för friktionsfelet på spektrumdiagrammet är korrekt (ω Är rotationshastighetsfrekvensen och i är ett positivt heltal), medan oljefilmens oscillationsfrekvensförhållande Ω/ω Vanligtvis mindre än 1/2. Under starka vibrationsförhållanden, oavsett om det är oljefilmoscillation eller friktionsfel, kan det finnas en kombinerad frekvenskomponent av summa och skillnad mellan rotationshastighetsfrekvensen och rotorns huvudvibrationsfrekvens.
När oljefilmsoscillation inträffar är formen på axelns mittbana oordnad och divergerande, och många oregelbundna banlinjer överlagras för att bilda en kronbladsform.
När oljefilmsoscillation inträffar, på grund av rotorns intensiva självexciterade vibration, spricker lagrets oljefilm, vilket resulterar i samtidig kollision och friktion mellan axeltappen och lagerdynorna, ibland med ett högt dån. Den kombinerade verkan av oljefilmsresonans och friktionsvirvel i lager kan orsaka stora rotorvibrationer, vilket orsakar allvarliga skador på lager och labyrinttätningar. Efter demontering och inspektion av maskinen kan det konstateras att lagerskålarna har olika grader av utsvängningar eller repor i båda ändar, och den mellanliggande labyrinttätningen har slitits bort, vilket visar spår av första ordningens böjning av rotorn längs den axiella riktningen. När rotorhastigheten kommer in i oljefilmsresonanszonen kommer hastigheten att öka, oscillationsfrekvensen kommer inte att ändras och amplituden kommer inte att minska. Men när rotationshastigheten sänks försvinner inte vibrationen omedelbart. Rotationshastigheten vid vilken oljefilmoscillationen försvinner är lägre än dess initiala rotationshastighet, vilket är tröghetsfenomenet för oljefilmsoscillation.
Tabell 1 Typiska felegenskaper hos glidlager
Diagnostiskt exempel:
En luftkompressor i ett företag består av en högtryckscylinder och en lågtryckscylinder. Efter en översyn av lågtryckscylindern fortsatte axelvibrationen i båda ändarna av rotorn att öka, med en amplitud på 50-55 μm. Betydligt överskrider det tillåtna värdet på 33 μm. Boosterboxen på lågtryckscylinderns främre ände och högtryckscylindern på baksidan vibrerar dock något. Frekvensspektrumdiagrammen för vibrationsmätpunkter på lågtryckscylinderns främre och bakre lager visas i figurerna (a) och (b):
Diagnostiska åsikter:
Den huvudsakliga vibrationsfrekvensen i figuren är 91,2 Hz, med en amplitud som är mer än tre gånger högre än effektfrekvenskomponenten 190 Hz. Dessutom finns två och fyra frekvenskomponenter. Det är värt att notera att förutom de mycket framträdande lågfrekventa 91,2 Hz i figuren, är 4-oktavkomponenten också mycket uppenbar. Analysen av maskinens vibrationssignal är som följer:
Lågfrekvenskomponenten är framträdande och dess förhållande till effektfrekvenskomponenten är 0.48, vilket kan betraktas som den instabila halvhastighetsvirveln hos lageroljefilmen;
Orsaken till oljefilmens instabilitet kan vara dålig inriktning av kopplingarna i båda ändarna av lågtryckscylindern, vilket ändrar storleken och riktningen för belastningen på lagret.
Produktionsvalidering:
Vid avbrottsinspektionen upptäcktes följande problem:
Lagerspelet överstiger det tillåtna värdet (designens maximala tillåtna spel är {{0}},18 mm och det uppmätta spelet är 0,21 mm);
Tjockleken på de fem lutande dynorna är ojämn, och skillnaden mellan de tunnaste och tjockaste delarna av samma dyna är {{0}},03 mm, vilket överskrider det tillåtna designvärdet. Förspänningen på dynans inre yta är i ett negativt tillstånd (Pr-värdet är designat att vara 0,027, nu reducerat till -0.135), vilket minskar lagrets arbetsstabilitet;
Inriktningen av kopplingen i båda ändar uppfyller inte kraven, den parallella inriktningen överskrider toleransen och öppningsriktningen för vinkelinriktningen är motsatt, vilket resulterar i ytterligare felinriktningskrafter under maskindrift.
Under översynen åtgärdades ovanstående problem och efter att maskinen togs i drift återgick den till det normala. Det totala vibrationsvärdet för lagren i båda ändarna av lågtryckscylindern minskade till 20 μm. Före underhåll har 91,2 Hz lågfrekvenskomponenten som återspeglade instabiliteten hos lageroljefilmen och 4-vikfrekvenskomponenten som reflekterade dålig inriktning på det ursprungliga frekvensspektrumet båda försvunnit (figurerna c och d).
Mer about Metall-polymer kompositlager:
Metall-polymer kompositlager är hylsa, metall-polymer oljefri bussning. Kan användas där ingen olja kan appliceras eller olja är svår att applicera. Lågt slitage, låg friktion och med lång livslängd. Belastningen sprids över ett större område på grund av lagermaterialets elastiska karaktär.
Egenskaper med låg stickglidning säkerställer noggrannhet i maskinens drift under låga glidhastigheter.
Funktioner:
Låg vibration, lågt ljud och icke-föroreningar i drift.
PTFE och blyfyllmedel överförs till matchande axel för att förbättra köregenskaperna.
Kan användas i passande axel med låg hårdhet, så axelbearbetningen är enkel.
Maskinen blir kompakt på grund av buskens tunna tjocklek och låga vikt.
Elektroplätering är möjlig för att förhindra korrosion.
