火電廠風機振動診斷的實施

   時間:2014-03-11 13:54:30
火電廠風機振動診斷的實施簡介
         雖然風機的種類較多,其結構形式也不盡相同,但無論何種型號的風機,其主要都包括葉輪、機殼、傳動部分和電機……
火電廠風機振動診斷的實施正文

   雖然風機的種類較多,其結構形式也不盡相同,但無論何種型號的風機,其主要都包括葉輪、機殼、傳動部分和電機。我們將機殼和葉輪視為一體,做出風機的結構簡圖。其中傳動部分由主軸、軸承箱及聯軸器構成。對於一般的旋轉機械,常見的振動測定方法有測軸振動和測軸承振動兩種。鑒於風機的工作特點,我們採用測軸承振動的方法。在電動機內側、傳動部分兩側和機體內側分別安裝共四個壓電式加速度感測器,安裝的位置要儘可能地靠近軸承載區,測量方向朝著軸承中心,這樣儘可能地得到最多的信號。加速度計的輸出信號被送到四個前置放大器中,放大器將輸入的信號通過低通濾波器再轉化為適當的壓力信號,這些信號再通過高通濾波,並由信號分析記錄儀採樣,採樣后的信號送由計算機處理。

 
在風機出現的各種設備故障中,不平衡、不同軸、鬆動均可由低頻振動信號異常顯示。當風機出現不平衡故障時,低頻振動信號有以下特點: (1) 以轉速為頻率的正弦振動曲線(一階段轉速頻率);(2)振動是一個旋轉矢量;(3)隨轉速的變化振幅變大。由純不平衡引起的振動是每旋轉一次一個周期的正弦波,有時伴有低頻諧波。通常如果振動信號出現了較的諧波,則故障就是不平衡。不平衡是一個旋轉矢量,振動的相伴與感測器所在方位的初始相伴有關,因而振幅變化。如果感測器位置移?0度,則在相伴讀數上就引起90度的變化,而振幅近似不變。

     軸線不重合也會引起振幅增大,它的頻率特徵往往被誤認為是不平衡,它的特徵是產生一個在二階轉速頻率下的很大的軸向振動。它與不平衡的區別是二者在軸兩端和聯軸線不重合。軸向振動在軸的兩端相位差為180度。

     機械鬆動通常指的是裝配件或者是軸承蓋的鬆動,在它的震動頻率上幾乎總是產生許多諧波。鬆動可在鬆動方向上產生震動,方向很強。鬆動也會在振動頻譜上產生很多諧波,轉速頻率的整個部分也可能出現,它區別於其他旋轉故障的特徵是在鬆動方向上產生振動。在鬆動方向上或區域內,振動最大。

     刀片和葉片問題出現時,通常以很大的基礎震動或者大量的刀片或葉片傳遞頻率附近的諧波為特徵。一些傳遞頻率(刀片或葉片的數目乘以轉速)的分量總是隨外載變化而發生顯著變化。

     如果是電力引起的振動,則會發生電源基本頻率或倍頻率的振動,但在停電后能立即隔離。

     軸承故障在風機故障中佔有很大的比例。對於軸承而言,精密分析器某個部位故障往往實用性不大,狀態監測中只需判斷它的好壞及能用多長時間。採取有量綱參數與無量綱參數結合判斷進行軸承故障診斷,即採用頻譜分析中頻率振動速度,結合軸承峭度值進行綜合診斷。當兩個條件均超過標準時,我們判斷軸承存在故障。

     診斷依據:滾動軸承在其使用過程中表現出很強的規律性,並且重複性非常好。正常優質軸承在開始使用時,振動和雜訊均比較小,但頻譜有些散亂,幅值都較小,可能是由於製造過程中的一些缺陷,如表面毛刺等所致。運行一段時間后,振動和雜訊維持一定水平,頻率非常單一,僅出現一、二倍頻,極少出現三倍工頻以上頻譜,軸承狀態非常穩定,進入穩定工作期。

     繼續運行後進入使用後期,軸承振動和雜訊開始增大,有時出現異音,但振動增大的變化較緩慢,此時,軸承峭度值開始突然達到一定數值。我們認為,此時軸承進行嚴密監測,密切注意其變化。此後,軸承峭度值又開始快速下降,並接近正常值,而振動和雜訊開始顯著增大,其增大幅度開始加快,當振動超過振動標準時,其軸承峭度值也開始快速增大,當既超過振動標準,而峭寬值也超過正常值時,我們認為軸承已進入晚期故障,需及時檢修,更換滾動軸承。軸承表現出晚期故障特徵到出現嚴重故障時間大都不超過一周,設備容量越大,轉速越快,其間隔時間越短。因此,在實際滾動軸承故障診斷中,一旦發現晚期故障特徵,應果斷判斷軸承存在故障,儘快安排檢修。

     軸承在運行初期,其頻譜有其獨特特點,即設備工頻一般不佔振動主要成分,而高倍頻率振動較多,且大多佔振動主要成分,振動總會不大,用振動標準判斷振動是合格的。此時,就要引起我們的警惕,這種狀態既表現為軸承部件存在缺陷,其失效往往是非常快而且非常突然。  

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