一台最近经过大修的油泵在运行短时间后出现了异常振动模式。该如何处理？本报告讨论了一个在定期振动测量中观察到偏差的案例。该问题表现为振动值增加，从而超过了 ISO 10816 规定的限值。涉事设备为蒸汽涡轮机系统，其中主油泵由蒸汽涡轮机驱动。通过状态监测对该设备的测量数据进行了分析。
1月3日
1月28日
1月28日《Spectrum》
分析
可见频率：
- 1x RPM 油泵（57 Hz），均方根值在 18 至 30 mm/s 之间波动。
- 转速为 2x RPM 的油泵（114 Hz），速度为 1.5 mm/s。
- 1x RPM 涡轮机（104 Hz）在 2 mm/s 条件下。
- 涡轮转速的众多谐波，每个峰值约为 1 mm/s。
- 齿轮啮合频率为 14 mm/s 时，会产生来自两种速度（57 Hz 和 104 Hz）的边带。
结论
不同的频率及其对应的读数表明齿轮传动和轴承存在磨损及间隙增大。此外，对中可能不正确。鉴于读数迅速上升，这是一个严重的问题。
为确保准确性，测量使用了3种不同的传感器和2套不同的测量系统。根据ISO 10816-3标准，振动水平属于D区：该区内的 Vibration 值通常被认为严重程度足以对机器造成损坏。
建议
请尽快停机，并对油泵进行大修。在大修过程中，请特别注意以下几点：
- 检查所有泵轴承的轴向间隙。
- 参照蓝图检查齿轮的对中情况并核对啮合状态。同时结合两个齿轮齿面的间隙进行检查。检查泵的整体对中情况。检查叶轮是否有损坏。
后果
客户审阅了报告中的建议，并在内部进行了讨论。鉴于最初的全面检修已经耗费了额外时间，加上设备运行期间产生的收入，最终决定继续运行。连续运行几周后，辅助油泵突然全速运转，而主油泵则完全停止输出。经检查发现，油泵已经无法转动。
允许设备继续运行的后果
左图：涡轮机侧轴断裂
右图：泵侧轴断裂
轴断裂检查结论
如上图所示，该断口属于典型的疲劳断口。清晰可见的是逆时针方向的裂纹扩展线，以及中心右侧的残余断口。从损伤形态来看，显然裂纹起源于键槽底部与键槽壁之间的过渡区域。
在轴断裂过程中，断裂面对生长线造成了一定程度的损伤。这可视为次生损伤。残余断裂处因遭受严重塑性变形，也被视为次生损伤。
键槽表面状况不佳，且与轴颈过渡处存在问题
裂纹之所以恰好从这里产生，原因在于轴上的键槽。该键槽是使用钝铣刀加工的，在设计过程中产生了微小裂纹。此外，轴上恰好在键槽处存在一处缩颈。该缩颈处的过渡过于陡峭，导致了切口。这是轴上最薄弱的部位，绝不应出现在键槽内或其附近。
疲劳断裂的一个常见原因是对中不良。这种对中误差会导致动态载荷剧烈波动，进而加速疲劳过程。
