В ДИАГНОСТИКЕ - www.vdiagnostike.ru

Здравствуйте уважаемые господа специалисты! Столкнулся с проблемой насоса К290-30 1500об/мин. Из-за непонятных причин происходит постоянное разрушение подшипников 6309 насоса (к сведению со стороны полумуфты 6309-1шт, со стороны рабочего колеса 6309-1шт). В основном характер разрушения это раковины на внутренней обойме подшипника. После очередного ремонта (с заменой вала и подшипников) сразу после пуска в спектре подшипника №4 присутствует частота 173,75 Гц 1,1мм/с в вертикальном и поперечном направлениях. Вибрация на подшипнике №4 СКЗ виброскорости В-1,51мм/с; Г-1,79мм/с. Частота 173,75 Гц попадает на частоту тел качения+перекатывание по внутреннему кольцу(обойме) подшипника. Так как подшипники новые и сам присутствовал при сборке в качестве подшипника сомнений нет. Но есть одно НО! При виброобследовании присутствует вибрация на фундаменте возле насоса как раз с этой частотой и уровне 0,8 мм/с. Может ли это послужить агрессором для разрушения такого рода?

На вскидку больше похоже на лопастную вибрацию, при условии что на рабочем колесе 7 лопаток.
Возможно работа вне характеристики насоса, с нагрузкой меньше или больше паспортной. Либо дефект проточной части насоса, типа малого зазора между рабочим колесом и "языком" улитки.
Погоняй нагрузку насоса с контролем спектра. Если при паспортной нагрузке лопастная вибрация пропадает или меньше половины (менее 0,25-0,4Ve) допустимого общего уровня СКЗ виброскорости, то всё нормально.
Если не лопастная (лопаток не 7 штук), то как возможный вариант - перекос наружной обоймы подшипника, при условии что у подшипника 8-9 шариков.

На рабочем колесе 6 лопаток. На счет номинальной нагрузки постараюсь в ближайшее время провести эксперимент т.к. при работе насоса нагнетание обычно прижато примерно на половину. Появление дефекта сразу и постоянная однотипная поломка подталкивает на мысль что все же есть перекос обоймы подшипника. Насос относительно новый 2016 года.

По справочникам у К290/30, шесть лопастей. Но, уж больно хорошо 173,75 Гц "вписываются" в седьмую гармонику, при малой загрузке насоса, примерно 24,8 Гц (номинальная нагрузка насоса примерно при 24,2 Гц). Плюс полное отсутствие в спектре "штатной" шестой лопастной гармоники. Отсутствие в спектре лопастной гармоники возможно при идеальном изготовлении насоса (что вряд ли возможно на литых улитки и колесе) или при "подрезанном" по диаметру колесе и соответственно увеличенном зазоре между колесом и "языком" улитки, но тогда в марке насоса должны присутствовать буквы "а" или "б", типа К 200/30а.
У вас там не было случайно какой нибудь "модернизации" насоса или замены рабочего колеса?

Все запчасти за исключением подшипников и вала заводские, букв на шильдике нет. На рядом стоящем таком же насосе (литье насоса отличается) примерно в 1,5 метрах тоже присутствует 173,75 Гц при этом насос не работает.

Как возможный вариант. Насос работает на общий коллектор с другим насосом у которого 7 лопастей и он при параллельной работе с К290/30 уменьшил нагрузку меньше паспортной и его лопастная передалась по воде или трубопроводу на К290/30 и соседний с ним неработающий насос.
На одном из украинских сайтов предлагается запасное рабочее колесо для К290/30, на фото 7 лопастей. Тут два варианта, один из заводов изготовителей ставит колёса с 7 лопатками или просто не ту фотографию выложили.

Это газоохладительные насосы турбины, которые работают по одному (второй в резерве) на один коллектор. Больше насосов работающих на этот коллектор нет. Завтра сделаю замер на стоящем насосе на котором тоже присутствует 173,75 Гц. Может заводской брак с несоосностью посадочных мест подшипников? Но при этом НО! на рядом стоящем насосе такой же характер разрушения подшипников.

Вообще то, уровень вибрации в пределах допустимого, в том числе и на частоте 173,75 Гц. Интересно конечно откуда эта частота лезет, но главный то вопрос подшипники?
При монтаже подшипников в корпус, подбором регулировочных прокладок под крышку подшипника со стороны муфты, устраняется осевой люфт вала. При неправильном подборе толщины прокладок, можно "защемить" подшипники в осевом направлении, что вызовет их быстрый выход из строя. Т.е. после монтажа и подборки регулирующих прокладок должен отсутствовать осевой люфт, но вал должен вращаться легко от руки. Косвенно можно можно проверить замером уровня вибрации подшипников в осевом направлении. По возможности очень желательно замерить осевую сразу после пуска насоса при набранной нагрузке и через некоторое время работы, после прогрева подшипников (набора рабочей температуры). Если вибрация в прогретом состоянии значительно выше начальной, то это может говорить о "зажатости" подшипников в осевом направлении, но не факт, могут быть и другие причины.

Вот нашёл случайно. Руководство по эксплуатации и ремонту насосов типа "К". Оговорен осевой "тепловой" зазор между подшипником и крышкой.

Добрый день многоуважаемые коллеги.
На счет лопастной скорее соглашусь. Но есть признаки ослабления посадки по внутреннему кольцу. А нагрузки при ослаблении посадки даже не полные вполне могут вызвать преждевременные раковины. (у меня был случай обнаружения раковин в подшипнике после транспортировки по жд без транспортировочных фиксаторов ротора). Жаль нет замера по осевой и огибающей по всем направлениям по ним можно было судить в том числе и о нагрузке и об степени "зажатости" подшипника

Ослабление посадки не исключаю, но оно маловероятно. Все таки уровень вибрации на оборотке 1мм/с, общий уровень менее 2мм/с. Гармоники оборотки слабые, на удары в подшипнике не тянут.
Дефект, который ты описал из своей практики, называется ложное (или псевдо) бринеллирование. Из-за "бархатных" путей на ж/д, сейчас не так явно проявляется, в основном "вылазит" при транспортировке по ж/д на очень большие расстояния. Наблюдал такое, практически сразу после монтажа, на двух насосах доставленных по ж/д с Украины в Восточную Сибирь. Сейчас эта проблема больше проявляется на механизмах находящихся в относительно длительном резерве, при работающим и сильно вибрирующем рядом оборудовании. Или находящемся на слабом резонирующем основании, типа перекрытия, мембраны или крыше резервуара.

Имеется в виду не слабая посадка при которой может быть рост уровня вибрации. А начальная стадия при которой появляются частичные неплотности посадочного места. Они имеют как правило определенное направление или вообще не иметь его и никак кроме собственных частот не проявляется. Дефект не сильно страшный и может развиваться годами, но влияет на ресурс узла. Часто бывает это просто задиры по посадочному месту

Разбирался намедни с крупным насосом и пришла такая мысля.
В данном случае, К 290-30, относительно небольшие, 30-40 кВт, насосы газоохладителей. Возможно это ТЭЦ. Тогда, если это насосы газоохладителей генератора, то они смонтированы на "0", под турбогенератором, без собственных фундаментов, на мембране (бетонной стяжке) пола, максимум с подливкой бетоном рам. Возможно невдалеке смонтированы мощные подкачивающие (ПСН) и сетевые (СЭН) насосы. У которых часто 1500 об/мин и 7 лопаток на рабочих колёсах.
Так что 50 и 100 герцовые линии на спектрах, могут быть не гармониками оборотки насоса, а обороткой и 100-герцовкой генератора, передаваемых по мембране пола. А 173 Гц может оказаться лопастной одного из расположенных неподалёку мощных насосов.
Можно уточнить снятием на насосе спектра с максимальным разрешением и обследованием находящихся неподалёку насосов.

Здравствуйте уважаемы господа специалисты! Извиняюсь что не написал ранее. Как я писал в самом первом сообщении вибрация с этой частотой присутствует на фундаменте и на стоящих насосах. Насосы стоят на 0 как вы и написали под генератором а рядом стоит сетевой насос 1500 об/мин с 7 лопатками на рабочем колесе и трубопровод от этого насоса проходит как раз со стороны нагнетания моего проблемного насоса под рефленным настилом т.е. к трубопроводу в районе насоса доступа нет, а вот в нескольких метрах где он выходит я замерил и на нем вибрации с этой частотой нет. Но тут может сыграть то что трубопровод выходит гибом и под ним скорее всего подпорка а потом короткий участок, а вот под настилом идет прямой длинный участок. И хотел дополнительно задать вопрос, мне где то попадалось а сейчас не могу найти: Какой допустимый уровень вибрации на лопаточной (лопастной) частоте? И как его расчитать? Пока был на объекте попросили определить причину вибрации насоса. На рабочей частоте вращения 1000 об/мин (12,5Гц) 1,1 мм/с а вот общий уровень 13 мм/с. Разобравшись с устройством насоса выяснил что на рабочем колесе 4 лопатки а в спектре как раз основной пик попадает на 50 Гц и составляет 12,1 мм/с. Я так понимаю что проблема в проточной части насоса. А вот допустимый уровень на лопаточной частоте и как эксплуатировать данный агрегат даже не знаю.

Сними спектры на подшипниковых узлах СЭН. Если имеется 173 Гц и уровень её выше 2-3 мм/с, то это с него по "полу" приходит на насосы газоохладителя.
По второму вопросу.
Либо "механника". В спектре чистая линия лопастной частоты, плюс возможно прсутствуют её вторая-третья гармоники иногда боковые полосы оборотной частоты. "Язык" улитки слишком близко к рабочему колесу. Чаще всего это брак литья улитки. Устраняется мехобработкой улитки и/или рабочего колеса, в зависимости от наличия станочного парка.
Либо гидравлика. В спектре у линии лопастной частоты может быть "юбка", а начиная с района второй-третьей гармоники лопастной подъём фона (бугор) уходящий в высокочастотную область. Плюс при работе насоса звук как будто в перекачиваемой жидкости песок и галька. Причина - работа насоса вне зоны паспортной характеристики. Либо закрыта или мало открыта напорная задвижка, либо закрыта задвижка на всасе или у неё оборвало "щёки". Очень часто мусор перекрывает всасывающий трубопровод или "приплывает на всас насоса. Ну и ошибка проектировщиков, типа длинный тонкий трубопровод на всасе или оперативного персонала, работа насоса в незаполненный коллектор или на "грунт" с полностью распахнутой задвижкой на напоре или работа насоса при малом уровне в "откачиваемой" ёмкости (превышен кавитационный запас).
Конкретно нормативов по допустимому уровню лопастной вибрации нет, по крайне мере мне не попадались.
Имеются рекомендации по допустимым величинам вибрации в частотных полосах. В данных таблицах приведены рекомендуемые коэффициенты от допустимого общего уровня вибрации.

Добрый день, коллеги!
Подтверждаю - имеем на станции такие же 2 консольных насоса (или они нас имеют )))) К290-30 1500об/мин смонтированы в 2015г., также на обоих насосах выходят подшипники через короткое время работы (когда как от 2-х недель до 2-3 месяцев), по уровням вибрации после замены подшипников общие уровни СКЗ не больше 1 мм/с, в период появления шумов вибрация также остается в пределах 1,5 - 2мм/с по общему уровню. В прямых спектрах и спектрах огибающих присутствуют обычно незначительные оборотные составляющие, при состоянии близком к разрушению подшипников насоса в спектрах огибающих появляются 27, 52, 77, 227, 382Гц по уровню 63-67 Дб.
Меняли один раз РК за весь период и очень много раз подшипники, пробовали наплавлять затем протачивать посадочные места в корпусе насоса, т.к. из-за частых выходов из строя подшипников, посадочные места в корпусе увеличились.
Сейчас вытачиваем и меняем вал, так как на старом обнаружился бой на посадочном месте РК порядка 0,12мм.
С появлением балансировочного станка для насосов в конце 21г, изготовили фальш вал и хотим отбалансировать РК отдельно. Также сделали в РК несколько отверстий в осевом направлении, чтобы разгрузить осевые усилия возникающие со стороны всаса при работе (одно из предположений, что имеются сильные осевые усилия приводящие к разрушению подшипников).
https://youtu.be/2O1Rw8e5Pt0
ссылка на видео где рассказывают о осевых усилиях в консольных насосах.
Когда всё выше перечисленные операции проделаем, буду внимательно наблюдать за насосом и решать, что делать дальше.
А пока из выше прочитанного предполагаю что имеется конструктивный дефект, не доработка в этих насосах, осталось выяснить какой ))).

Похоже 309 подшипник для насоса К290-30 слабоват. На аналогичных насосах более позднего изготовления К200-150-315 применены 311 подшипники.
Но при правильном монтаже и эксплуатации, с общим уровнем вибрации менее 2 мм/с, 309 подшипник должен "ходить" 3 года минимум. При "дёрганом" режиме работы насоса, т.е. с частыми выходами нагрузки за характеристики и периодической работой с кавитацией, подшипник всяко должен "выхаживать" хотя бы год. Первым должен (но не обязан) выходить из строя подшипник со стороны рабочего колеса, так как кроме радиальной нагрузки он несёт ещё и осевую от усилия всаса рабочего колеса. На нем следы "наката" на наружной и внутренней дорожках качения должны располагаться "по диагонали", а на подшипнике со стороны муфты по центрам дорожек, т.к. он несёт только радиальную нагрузку, причём на наружной обойме выработка расположена преимущественно вверху.
Частые выходы подшипников из строя, по моему опыту, могут вызывать следующие причины.
1. Снабженцы "экономят" и покупают по дешёвке "левые" подшипники или неликвиды провалявшиеся на складах не один десяток лет.
2. Хранение подшипников на неотапливаемых складах. Особенно весной и осенью, а в относительно тёплых регионах и зимой. При перепаде температур день-ночь, у подшипников в не вакуумной упаковке, образуется конденсат, который вызывает коррозию, в основном в точках контакта тел качения с дорожками. Визуально, на подшипнике видно "пролежни" в виде серых или коричневых пятен на дорожках качения, чаще всего с шагом тел качения.
3. Работа насоса вне его характеристики и как следствие с высоким уровнем вибрации из-за кавитации. По статистике, повышение общего уровня вибрации в 2 раза, снижает ресурс подшипников качения на 70%!
4. Недостаточно смазки. Это понятно. И переизбыток смазки. На подшипниках с консистентной смазкой это не столь актуально, хотя если постараться ... На жидкой смазке, типа масла И-20, при уровне масла выше рекомендованной, чаще всего у подшипников рвёт сепараторы, особенно на 3000 об/мин. При появлениях такого дефекта нужно обязательно выяснять, не меняли ли или добавляли смазку в течении суток-двое перед выходом подшипника из строя.
5. Конкретно по насосам типа К. Если ремонтники про...теряли регулировочную прокладку на крышке подшипника или поставили паронитовые прокладки под крышки тоньше заводских, не проверив при этом зазор между буртом крышки и подшипником, то поимеем осевое защемление подшипников, которое усугубится при работе из-за нагрева подшипников и вала. Поимеем быстрый выход подшипников из строя, причём часто сразу обоих. На обоих подшипниках будет "диагональный" накат на дорожках качения. На наружных обоймах накат будет "круговой" а не снизу или сверху, как при нормальной работе.

Сделали КР. Прикладываю отчет с данными до ремонта и после. Также спектры вибрации после ремонта. До ремонта спектры не прикладывал.

Ну на вскидку вроде нормально.
Судя по небольшому повышению осевой вибрации и температуры, слегка подклинило при тепловом расширении подшипник эл.двигателя, при условии что оба подшипника шариковые.
Главное замечание. Спектр огибающей берут с 10-15 усреднениями, для большей точности, у тебя 5 усреднений. В данном случае не принципиально, так как нет явных дефектов, но на будущее учитывай.