一、背景介紹

2015年，R水泵廠家對1棟水泵的運行情況進行了測試，采用聲音傳導的方法，如下圖所示，總結出現(xiàn)的故障問題如下表所示。

某中心1棟包含冷凍泵，冷卻泵，補水泵及其配套設備，但投入使用，至今已運行數(shù)年，期間沒有進行過預防性的大修，設備各部位可能出現(xiàn)磨損、老化變形等現(xiàn)象，導致設備各部位配合尺寸出現(xiàn)變化，易造成主要部件磨損，使性能下降或損壞，有很大的故障隱患，間接會影響冷機的運行及機房末端的正常供冷。

R水泵廠家建議水泵自安裝起始日起運行滿3年后，需要對設備進行整備、易損件更換的預防性大修，并給出了處理措施。針對預防性大修，廠家的建議如下：

根據(jù)所監(jiān)測到的水泵故障，漏水問題確實可以通過更換機封進行處理，現(xiàn)已處理完畢；軸承問題還有待商榷，1棟主供冷系統(tǒng)為4套交替運行，投產前期冷負荷較小，1~2套運行即可滿足要求。

因此水泵和電機的軸承并不一定因為使用年限問題進行更換。軸承作為水泵中的重要部件，對于保證水泵的正常運行有著重要的作用，光靠聽聲音和經(jīng)驗并不一定能發(fā)現(xiàn)根源問題，為了了解當前水泵及電機軸承的運行現(xiàn)狀， 掌握軸承使用年限及更換時間，對軸承進行測試是十分必要的。

目前，針對軸承的測試主要采用的儀器是振動檢測儀，利用振動檢測和頻譜分析對軸承的振動進行測試和分析，得到振動曲線并分析結果。

通過將測試儀收集的振動數(shù)據(jù)與根據(jù)多年現(xiàn)場經(jīng)驗所收集的廣泛的規(guī)則組進行比較，來確定故障。

二、測試方法與過程

測試時間：2017.3.24

測試地點：某數(shù)據(jù)中心1棟大冷機房

測試項目：CH1冷凍水一次泵、CH3冷凍水一次泵、CH4冷凍水一次泵

測試工具：F振動分析儀

測試方法：振動分析儀&頻譜分析法

儀器設置：

測點位置：

1-電機活動端； 2-電機主動端； 3-水泵主動端； 4-水泵活動端；

現(xiàn)場實測照片：

三、測試結果分析

CH1-冷凍水一次泵

CH3-冷凍水一次泵

CH4-冷凍水一次泵

處理建議（儀器顯示三臺水泵的處理建議相同）

測試儀詳細分析——以CH1為例

測試儀通過引用頻譜中的部分峰值分析出軸承存在的問題，如下表所示。

ISO標準分析——以CH1為例

目前，國際上關于設備振動的評估標準有兩個，分別是“ISO2372設備振動標準”和“ISO10816-3振動監(jiān)測評估標準”。兩個標準關于振動的評估標準如下，對于CH1冷凍水一次泵，功率范圍為ClassⅡ（Group2）。ISO2372規(guī)定，振動范圍≤1.12為良好，1.12~2.8為可接受；ISO10816-3規(guī)定，振動范圍≤2.3為良好，2.3~4.5為可接受。

以位置1頻譜圖為例，各方向及范圍的最大振幅如下表所示，標紅的兩項，即切向高范圍和切向的范圍均在這兩個標準中均達到了D級：不允許，而其他方向的振幅均在合理的標準范圍以內。

頻譜分析——以CH1為例

水泵及電機中軸承的種類為滾動軸承，一臺水泵共含有四個軸承，兩個位于電機側，兩個位于水泵側。對于滾動軸承來說，其發(fā)生的故障主要有以下幾種：

軸承的固定尺寸決定了軸承內部發(fā)生故障時頻率的不同，軸承每一種零件有其特殊的故障頻率。隨著故障發(fā)展，振動的幅值會增加，并產生諧波，諧波兩邊產生邊頻。

上圖所示為滾動軸承故障頻譜特點，

低頻范圍內的振幅峰值顯示出軸承具有不平衡或不對中的問題；

中頻范圍內的振幅峰值顯示出軸承具有松動的問題；

高頻范圍內的振幅峰值顯示出軸承具有內部故障的問題；

如下圖所示為低頻范圍內的頻譜，可見三個方向的頻譜中，頻率位于單位1 Orders的時候均出現(xiàn)了振幅峰值(公眾號:泵管家)，最大峰值達到了7.0mm/s，因此可能存在軸承不平衡問題；在3~8 Orders時，軸向與徑向振幅出現(xiàn)了小幅度峰值，可能存在輕微的松動問題。

如下圖所示為高頻范圍內的頻譜，軸向頻譜在45 Orders時出現(xiàn)0.55mm/s振幅峰值，徑向頻譜在45 Orders時出現(xiàn)2.0mm/s振幅峰值，可見在該特定頻率下，軸承內部存在故障問題，問題的類型和嚴重程度還有待進一步分析。

同理，對CH1水泵的其他位置測點的頻譜圖進行分析，得到的故障列表如下所示：

四、總結

本次分析是對測試結果的一個初步分析，分析儀的結果只給出了結果，其中的具體細節(jié)并未呈現(xiàn)。結合頻譜分析，我們得出當前運行條件下，軸承可能存在和故障包括不平衡、不對中、松動、內部故障等問題，準確性需要進一步深入的分析。