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利用热成像技术监测电机和变速箱

电机,驱动器,泵,压缩机

图片由斯奈尔集团

预测性维护(PdM)程序监测设备状况,目标是提前发现问题并避免设备故障。监测旋转设备的一个强有力的工具是热成像。

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热成像仪捕获基于热的图像,使用颜色将电子图像的每个像素与特定的表面温度相关联。对于机械传动中的马达和齿轮箱来说,过热通常是即将发生故障的信号。热成像可以立即清楚地显示电机的哪个部分过热,以及过热的程度。

  1. 标准做法遵循三种基本方法:定期比较同类设备的工作温度,执行类似功能。
  2. 定期将单个机组的工作温度与制造商的标准进行比较。
  3. 定期将单个机组的工作温度与同一机组以前的图像进行比较。

以下是更具体的检查指南。

汽车

理想情况下,您应该在电机运行时至少以其典型负载的40%进行检查。这样,测量结果就可以与正常的操作条件进行适当的评估。通过捕获整个电机的图像,您可以确定轴承的工作温度以及单元整个表面的温度和温度变化。

所有的电机都有一个正常的热模式。在电机和热成像方面的培训和经验使热计师熟悉电机的热模式及其与操作的关系。有经验的热成像师可以使用热成像来识别诸如气流不足、电压不平衡、即将发生的轴承故障和电机转子或定子中的绝缘退化等情况。有经验的热计师还可以识别与电机相关的联轴器的不对中。即使是新手也能在类似负载下发现电机中的异常,并将其与其他类似电机进行比较,然后标记出异常电机以进行进一步调查。

故障排除汽车

如果过热是由于以下情况之一引起的,请考虑以下操作:

  • 气流不足.如果可以在不影响重要过程的情况下短暂停机,则关闭电机足够长的时间,以便对进气格栅进行轻微清洗。在任何情况下,在下一次计划的设施关闭期间安排一次彻底的电机清洗。
  • 电压不平衡或过载.通常的原因-开关柜、断开或电机连接箱中的高电阻连接,通常可以通过红外检查确定,并使用万用表、钳位表或电能质量分析仪进行确认。
  • 即将发生轴承故障。当热图像显示轴承过热时,生成维修命令以更换或润滑轴承。振动分析将帮助您确定最佳的行动方案。
  • 绝缘故障.如果不会对生产造成太大影响,则按照NEMA标准降低电机的转速。在任何情况下,都应尽快生成更换电机的工作单。
  • 轴偏差.在大多数情况下,振动分析将确认一个错位耦合。如果关闭是可能的,拨号指示器或激光校准设备可以使用和偏差可以纠正当场。

变速箱

任何齿轮箱的命脉都是润滑齿轮的油。如果变速箱中的油位过低或失去润滑能力,变速箱将最终失效,随后出现过热。传统上,齿轮箱的预防性维护包括定期检查其油位和补充损失的油。一些维修部门以机油取样和分析的形式在变速箱维修中添加了预测元素。通常由外部实验室进行的机油分析可以揭示变速箱中的机油是否失去了润滑能力,并可以检测出机油中的任何金属颗粒,这是齿轮磨损的迹象,预示着可能的故障。

这些变速箱维护措施既耗时又昂贵,需要关闭设备。此外,齿轮箱往往难以接近或在不安全的位置,使油位检查和取样困难。幸运的是,热成像是另一种PdM方法。由于变速箱在故障前通常会过热,红外摄像机可以检测到变速箱何时比正常情况下运行的温度更高,或比在类似环境中执行类似工作的类似变速箱温度更高。

由于热成像是一种非接触、非破坏性的技术,即使是处于危险位置的齿轮箱也可以在运行时进行扫描。捕获热图像以及所有运行温度高于正常温度的关键齿轮箱的可见光数字图像。还要看看密封件是否泄漏。热成像可以揭示热油运行变速箱案件。

请注意,虽然机械齿轮箱中产生的所有过热都是摩擦的结果,但也可能有润滑不足以外的来源。例如,它的来源可能是由故障轴承、不对中、不平衡、误用或只是正常磨损引起的摩擦。热成像是全面分析关键变速箱状况的第一步。

故障排除变速箱

当你发现一个过热的变速箱,它的热图像可能提供提示的原因,其异常的工作温度。例如,如果一个油泵发生故障,它的进口和出口温度将是相同的。但无论怀疑过热的原因是什么,维修人员都可以安排检查油位、油质和油中的金属颗粒含量,或进行声学测试或振动分析。

一般来说,创建一个包括所有关键电机/驱动器组合的定期检查路线是一个好主意。然后,使用热成像仪附带的软件,在计算机上保存每一个的热图像,并随着时间的推移跟踪测量结果。这样,您将有基线图像进行比较,这将帮助您确定热点是否异常,并在修复之后帮助您验证修复是否成功。