液压泵机组振动分析

　　引言

　　液压泵机组作为动力源，主要作用是给系统提供压力与流量。在运转过程中，由于压力和转速的波动会产生振动。有些场合要求的振动指标较高，就需要对振动参数进行控制，达到要求。同时振动过大，会导致机组的运行稳定性破坏，零部件损坏，运行寿命缩短，甚至停机等故障，因此必须找出振动异常的原因，并加以调整。

　　1 设备振动的原因分析

　　本设备的振源是液压泵和电机。在分析的过程中，需要进行振动波形采集，进行频谱分析。机组组成框如图l所示。

　　图1 机组组成框图

　　分析机组的结构形式，组件的不对中、不平衡缺陷是低频段振动的主要原因。

　　1．1 运动部件的不对中

　　液压泵和电机之间由联轴器联接构成轴系，传递运动和力矩。机组运转过程中，若电机轴与泵轴安装倾斜或偏心，产生对中偏差。造成不对中的原因可能是由于安装偏差、调整不够，承载后的变形等。具有不对中的系统在运行过程中将产生一系列有害于设备的故障状态，如引起联轴器偏转，轴承早期损坏，油膜失稳和轴的绕曲变形等，导致机组发生异常振动。

　　1．2 机组的不平衡

　　转动部件的质量中心发生偏移时，会出现不平衡。造成不平衡的原因有：装配不适当，电机转子质量磨损，转子破裂，转子初始弯曲，转子热态不平衡，联轴器不平衡等。在发生不平衡的系统频谱图中，会产生较大的基频幅值，容易超出指标要求。

　　2 振动的频谱和波形分析

　　2．1 不对中故障的频谱和波性特征(1)转子径向振动出现在2倍频，以1倍频和2倍频分量为主，不对中越严重，2倍频分量所占比例越大；

　　(2)转子轴向振动在1倍频，2倍频甚至3倍频产生有稳定的高峰，一般达到径向运动的50％ 以上；

　　(3)轴承不对中时径向振动较大，有可能出现高次谐波，振动不稳定；

　　(4)振动对负荷变化敏感；

　　(5)时域波形稳定，每转出现1个、2个、或3个峰，无大的加速度冲击现象。

　　2．2 机组不平衡的振动特征

　　(1)振动时的时域波形为正弦波，其频率为转子工作频率；

　　(2)径向振动大；

　　(3)频谱图中基频有稳定的高峰，谐波能量集中于基频，其他倍频振幅较小；

　　(4)当旋转角频率 <∞ (无阻尼固定频率)时，基频振幅随转速增大而增大，当 > 后转速增加振幅趋于一个较小的稳定值；当∞接近于 时机器发生共振，振幅具有最大峰值；

　　(5)振动强烈程度对工作转速的变化很敏感。