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火电厂风机振动诊断的实施 |
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| 火电厂风机振动诊断的实施 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 10:04:34  |
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虽然风机的种类较多，其结构形式也不尽相同，但无论何种型号的风机，其主要都包括叶轮、机壳、传动部分和电机。我们将机壳和叶轮视为一体，做出风机的结构简图。其中传动部分由主轴、轴承箱及联轴器构成。对于一般的旋转机械，常见的振动测定方法有测轴振动和测轴承振动两种。鉴于风机的工作特点，我们采用测轴承振动的方法。在电动机内侧、传动部分两侧和机体内侧分别安装共四个压电式加速度传感器，安装的位置要尽可能地靠近轴承载区，测量方向朝着轴承中心，这样尽可能地得到最多的信号。加速度计的输出信号被送到四个前置放大器中，放大器将输入的信号通过低通滤波器再转化为适当的压力信号，这些信号再通过高通滤波，并由信号分析记录仪采样，采样后的信号送由计算机处理。
在风机出现的各种设备故障中，不平衡、不同轴、松动均可由低频振动信号异常显示。当风机出现不平衡故障时，低频振动信号有以下特点： （1） 以转速为频率的正弦振动曲线（一阶段转速频率）；（2）振动是一个旋转矢量；（3）随转速的变化振幅变大。由纯不平衡引起的振动是每旋转一次一个周期的正弦波，有时伴有低频谐波。通常如果振动信号出现了较的谐波，则故障就是不平衡。不平衡是一个旋转矢量，振动的相伴与传感器所在方位的初始相伴有关，因而振幅变化。如果传感器位置移?0度，则在相伴读数上就引起90度的变化，而振幅近似不变。
轴线不重合也会引起振幅增大，它的频率特征往往被误认为是不平衡，它的特征是产生一个在二阶转速频率下的很大的轴向振动。它与不平衡的区别是二者在轴两端和联轴线不重合。轴向振动在轴的两端相位差为180度。
机械松动通常指的是装配件或者是轴承盖的松动，在它的震动频率上几乎总是产生许多谐波。松动可在松动方向上产生震动，方向很强。松动也会在振动频谱上产生很多谐波，转速频率的整个部分也可能出现，它区别于其他旋转故障的特征是在松动方向上产生振动。在松动方向上或区域内，振动最大。
刀片和叶片问题出现时，通常以很大的基础震动或者大量的刀片或叶片传递频率附近的谐波为特征。一些传递频率（刀片或叶片的数目乘以转速）的分量总是随外载变化而发生显著变化。
如果是电力引起的振动，则会发生电源基本频率或倍频率的振动，但在停电后能立即隔离。
轴承故障在风机故障中占有很大的比例。对于轴承而言，精密分析器某个部位故障往往实用性不大，状态监测中只需判断它的好坏及能用多长时间。采取有量纲参数与无量纲参数结合判断进行轴承故障诊断，即采用频谱分析中频率振动速度，结合轴承峭度值进行综合诊断。当两个条件均超过标准时，我们判断轴承存在故障。
诊断依据：滚动轴承在其使用过程中表现出很强的规律性，并且重复性非常好。正常优质轴承在开始使用时，振动和噪声均比较小，但频谱有些散乱，幅值都较小，可能是由于制造过程中的一些缺陷，如表面毛刺等所致。运行一段时间后，振动和噪声维持一定水平，频率非常单一，仅出现一、二倍频，极少出现三倍工频以上频谱，轴承状态非常稳定，进入稳定工作期。
继续运行后进入使用后期，轴承振动和噪声开始增大，有时出现异音，但振动增大的变化较缓慢，此时，轴承峭度值开始突然达到一定数值。我们认为，此时轴承进行严密监测，密切注意其变化。此后，轴承峭度值又开始快速下降，并接近正常值，而振动和噪声开始显著增大，其增大幅度开始加快，当振动超过振动标准时，其轴承峭度值也开始快速增大，当既超过振动标准，而峭宽值也超过正常值时，我们认为轴承已进入晚期故障，需及时检修，更换滚动轴承。轴承表现出晚期故障特征到出现严重故障时间大都不超过一周，设备容量越大，转速越快，其间隔时间越短。因此，在实际滚动轴承故障诊断中，一旦发现晚期故障特征，应果断判断轴承存在故障，尽快安排检修。
轴承在运行初期，其频谱有其独特特点，即设备工频一般不占振动主要成分，而高倍频率振动较多，且大多占振动主要成分，振动总会不大，用振动标准判断振动是合格的。此时，就要引起我们的警惕，这种状态既表现为轴承部件存在缺陷，其失效往往是非常快而且非常突然。
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