Диагностика опорно-упорных подшипников насоса ЦНА 100-50-5

И снова вибродиагностика показала свою результативность. Сегодня очередной пример из практики выявления дефектов в подшипниках. Имеем насос ЦНА 100-50-5, мощность двигателя 22 кВт, 3000 об/мин. Виброконтроль проводится 1 раз в месяц. Вибрация подшипниковой опоры с установленными в ней опорно-упорными подшипниками 46-309 обычно не превышала 2 мм/с. При очередном контроле вибрации коллега выявил рост виброскорости до 4 мм/с, сообщил о возможном дефекте подшипника и порекомендовал пополнить смазку.

ЦНА 100-50-5

На техобслуживание и диагностику вызвали меня.

Схема измерения насосного агрегата
Измеряем вибрацию (СКЗ виброскорости в диапазоне 10-1000 Гц):

Направление	1	2	3	4
В	0,9	1,5	3,2	1,7
П	1,5	1,8	3,8	1,2
О	-	1,4	2,1	1,8

Допуск 4,5 мм/с. По ГОСТ и требованиям заводской документации все у нас хорошо. При мне набивают смазку, но она не идет, выдавливается наружу. Сразу в голове вопрос, как раньше делали ТО? Не лезет да и бог с ней? Через металлическую трубку прослушиваю подшипник - стандартный звук дефектного подшипника (как от чайной ложки в кружке при быстром перемешивании). Дефект есть, к анализу спектров чуть позже.

Ради интереса перед переходом на резервный насос измеряем виброускорение на подшипниках насоса (СКЗ виброускорения в диапазоне 100-10000 Гц):

Направление	3	4
В	52,1	16,7
П	48,6	16,0
О	45,0	17,2

И для сравнения виброускорение на опорах аналогичного резервного бездефектного насоса (СКЗ виброускорения в диапазоне 100-10000 Гц):

Направление	3	4
В	7,0	7,6
П	7,5	8,6
О	9,8	6,1

Это пример чувствительности параметров виброускорения к дефектам подшипников. Специалистам по вибродиагностике при виброконтроле следует оценивать не только нормируемые параметры виброскорости, но и отслеживать тренды виброускорения, сравнивать с данными аналогичного оборудования.

Теперь выполним анализ спектров и расчет подшипника 46-309.

Спектр виброскорости опоры №3 насоса

Спектр огибающей опоры №3 насоса
В спектрах наблюдаются гармоники частоты перекатывания тел качения по наружному кольцу Fн = 209,38 Гц (по расчету 210 Гц), в спектре огибающей вибросигнала присутствуют гармоники частоты вращения тел качения Fтк = 98,75 Гц (по расчету 97,8 Гц). Можно заключить, что имеются дефекты на дорожке наружного кольца и повреждения тел качения. Поскольку подшипниковые частоты ярко выражены в прямом спектре виброскорости, то дефекты являются развитыми. Рекомендую вывод насоса в ремонт для замены подшипников опоры №3.

После снятия, как водится, приступаю к изучению демонтированных подшипников. Первое, что бросается в глаза, - смазка практически черного цвета, очень густая. При вращении обойм друг относительно друга тела качения практически не вращаются. При обкатывании одного из подшипников по ровной поверхности слышен слабый хруст, рукой чувствуется наличие дефектов. Разбираем подшипник.

Дефекты на наружном кольце:

Дефекты тел качения:

Повреждения наружного кольца похожи на длинные сколы края дорожки и возможно являются заводским браком (вопрос к качеству стали). Сколы на телах качения, по всей видимости, вызваны наличием дефектов наружного кольца.

Второй подшипник при обкатывании по ровной поверхности не имел видимых дефектов, но на всякий случай был так же разобран. На каждом шарике по всему периметру обнаружены еле заметные глазу риски. Так же присутствуют аналогичные риски на дорожке внутреннего кольца:

После замены подшипников вибрация на насосе составила (СКЗ виброскорости в диапазоне 10-1000 Гц):

Направление	1	2	3	4
В	0,7	1,0	1,1	1,4
П	1,6	1,6	1,2	1,1
О	-	1,5	0,7	1,1

Проблема своевременно выявлена, локализована и решена.