振动测试与诊断工程案例
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设备振动检测技术在铁厂中的应用实例来源:亚泰光电运用振动状态监测及故障诊断技术,可以使我们更方便、更快捷、更有效地把握设备运行状况。
振动分析仪作为现代化的主要机械设备诊断仪器,在国内各企业单位的应用已经较为成熟,是在于其具有的频谱分析和相位分析两大主要功能。
利用振动分析仪多次对风机设备进行了振动频率分析和故障诊断,并对多台通风机的动平衡的问题进行了现场处理,取得了成功。
通过不断的学习和实践,提高了对开展状态监测和故障诊断工作的认识。
下面是几个状态监测技术在铁厂中的应用实例:实例一:铁厂1#炉前除尘器离心式通风机电机轴承故障诊断处理1#炉前除尘器离心式通风机,电机功率630KW,转速960r/min。
2009年5月14日下午,测量1#炉前除尘器通风机的振动情况,在电机轴伸端水平径向与垂直径向两个方向安装振动探头,经测量发现其垂直径向振动值超标,振动速度值13.7mm/s左右,且在频谱图上极不稳定,有时瞬间的振动速度有效值高的离谱,最高达到61.05mm/s,振动频率为7.0HZ(约0.5X转速频率),而非轴伸端振动幅值较小。
我们采集到的轴伸端垂直径向振动频谱图如下。
停机后,在惰走过程中,此振动仍然存在,排除电磁振动的可能。
检查联轴器连接及对中情况良好,初步分析诊断此振动是轴承内部产生的一种低频摩擦。
经对电机轴承拆卸检查,发现电机前轴承(N234EZ1)保持架磨损严重,轴承滚子分布不均匀,轴承内套跑套并出现变色,轴承6234Z1转时出现卡涩现象。
遂对此处两盘轴承均进行了更换处理。
电机安装就位后,重新试机,此轴承振动无论水平径向还是垂直径向均降至1.0mm/s以下,至今设备运行状况一直良好。
实例二:铁厂1#布袋除尘预热器引风机振动处理1#布袋除尘预热器引风机,风机型号Y4-73NO.12,额定转速1485 r/min。
2009年7月10日因风机振动进行测量处理。
经过测量,本风机基频(24.9HZ)振幅较为突出,风机轴承箱叶轮端水平径向1X振动有效值10.64mm/s,时域波形为近似的等幅正弦波,因频谱图中谐波能量集中于基频,水平径向振动较大,初步判断为风机叶轮动平衡不良。
测振仪技术方案论证案例一、项目背景。
咱厂里有好多大型设备,像那些大电机、大风机啥的。
这些设备要是出了问题,那可就麻烦了,生产得停,损失老大了。
所以呢,就想着弄个测振仪来提前看看设备有没有啥振动方面的毛病,就像给设备做个体检似的。
二、需求分析。
1. 测量精度。
这设备振动起来,幅度有时候很小,但是小振动要是不正常,也可能是大问题的前奏。
所以测振仪得能精确测量,就好比称东西,得称得准准的,微克级的误差咱都不想有。
要是精度不够,那设备明明有小问题,测振仪却测不出来,那就跟没测一样。
2. 测量范围。
咱厂里的设备大小不一,振动的幅度差别也大。
小设备可能振动幅度小,大设备振动起来可就猛了。
所以测振仪的测量范围得广,小到像小蚂蚁走路那么轻的振动,大到像地震似的大振动,都得能测出来。
要是测量范围窄了,就像只给小孩做衣服的裁缝,大人来了就没辙了。
3. 使用便捷性。
咱厂里的工人文化水平不一样,操作不能太复杂。
要是测振仪弄一堆复杂的按钮和设置,工人用起来费劲,肯定就不愿意用了。
得像手机一样,简单点几下就能测,最好是拿起来就能测,不用看半天说明书。
4. 数据存储和分析。
光测出来数据可不行,还得能把数据存起来,方便以后查看对比。
比如说设备这个月测的数据和上个月的比,有没有变化。
而且最好能简单分析一下,直接告诉我们这个振动是正常还是不正常,就像有个小助手在旁边给意见似的。
三、现有技术方案调研。
# (一)方案一:国产某品牌测振仪。
1. 精度。
号称精度能达到±5%,对于一些普通设备的测量来说,好像还可以。
但是和国际上那些高精度的比起来,还是有点差距。
就像咱们国产汽车,现在虽然不错了,但和那些豪华进口车在某些精细的地方还是有差别。
2. 测量范围。
测量范围相对较窄,小振动能测,但是大振动超过一定程度就不行了。
这就有点像小马拉大车,超过它的能力范围就歇菜了。
3. 使用便捷性。
操作还算简单,几个基本的按钮,工人稍微培训一下就能上手。
振动故障分析诊断案例1 前某风机在检修前的监测中发现电机前端存在部件配合松动的故障现象分析判断轴承存在有跑外圈或轴承间隙增大的故障现象袁通过在4月份的大修中进行拆检更换轴承和端盖发现确实存在跑外圈的故障现象袁此报告既含有轴承故障特征,也具径向特别是垂直方向振动大;2除基频分量外还有较大的倍频分量特别是3到10倍频,3振动可能具有高度的方向性;4可能有分数倍频分量,这些分量随着时间的增长而增大,其中机械松动分为A/B/C 型机械松动,A 型松动1倍频占主要分量袁主要是基础变形或底座松动造成,B 型松动1-2倍频占主要分量,主要是螺栓松动袁框架结构裂纹轴承座裂纹等造成,C 型松动特征是出现大量高次谐波,频谱中存在精确的0.5倍频和1倍频遥出现此现象的原因有轴承衬套在其盖内松动,轴承松动并在轴上旋转袁轴承间隙过大,叶轮在轴上松动等。
2 分析2.1 型号6314轴承相关特征频率型号6314轴承相关特征如表1所示2.2 振动值情况风机的振动值如表2所示2.3 分析情况1)振动值分析遥,该设备自2月份以来振动值均处于较高的水平,其中径向水平和垂直方向振动值大于轴向振动,一般风机径向振动大有以下几方面原因,平行不对中引起,风叶不平衡引起,基础薄弱或松动引起[ 2)谱图分析电机前后端加速度波形图中均未出现明显的周期冲击信号,但频谱中均有对应的轴承SKF 6314滚动体50Hz,与保持架150Hz 故障特征频率及其谐频分量存在如图13 诊断1)加速度波形未出现明显周期冲击信号,速度值及加速度值频谱图中均存在1/2/3及大量高次谐频袁,属于C 型机械松动故障,内部零部件配合松动故障,特征为出现精确的0.5倍频及大量高次谐频遥 2)频谱中存在明显的轴承外圈频率及其谐频,诊断为轴承跑外圈。
4 处理结果通过检修拆检发现电机前端轴承跑外圈袁前端端盖因跑外圈而磨损严重袁验证了分析的正确性袁如图2。
振动故障分析诊断案例某公司动力厂新建1台25 MW抽凝式汽轮发电机组,汽轮机型号为C25-3.43/0.49-6,配套发电机型号为QrW一30-2C型。
汽轮发电机轴系临界转速设计值为1690r/min,汽轮机与发电机采用刚性联轴器连接,轴系结构示意图如图1所示。
1 汽轮发电机组调试运行过程中的异常振动情况汽轮发电机组安装基本完成以后,2010年5月2日晚上22:38,机组首次冲转,工作转速稳定运行时,机组#l一#4轴瓦3个方向最大振幅仅11um,所有测点振幅都在优良范围内。
5月3日10:56,第二次冲转,机组进行超速试验,超速试验过程中,机组振动平稳,最高转速3 270 r/min时,#1一#4轴瓦垂直振幅分别为8.4、14.4、6、5.8um。
5月12日机组带负荷正常运行时两次出现异常振动,情况如下:(1)12日10:38,发电机并网,11:09,负荷4 700 kW时振动突增,汽轮机轴瓦振动l1、2 V达134、170um,11:10停机,降速过程轴瓦振幅为35—40um。
(2)机组DCS振动曲线记录了一次异常振动发生过程,具体数据见表1。
从表1中可见:12日22:50,机组带负荷正常运行时,汽轮机#1、#2轴瓦振动正常,分别为11、15um;23:08,#2轴瓦振幅首先增加到30 um,23:09,#1、#2轴瓦振幅同时增加到87、106 um,23:10,#1、#2轴瓦振幅迅速增加到115、133um,23:12,停机前#1、#2轴瓦振幅分别达126、170um;转速降低到2960 r/min时,汽轮机#1、#2轴瓦振幅仍然较大。
汽轮机振动突变的整个过程中,发电机#4轴瓦振幅变化不大。
2 汽轮发电机组异常振动原因分析及处理2.1汽轮发电机组异常振动原因排查2.1.1汽轮发电机组静态检查12日停机后检查#1、#2、#3瓦,轴瓦金属乌金有磨损痕迹。
厂家给定:#1轴瓦顶隙为0.28—0.32mm,舵轴瓦顶隙为0.30—0.40 mm。
振动故障分析诊断案例一、概述某热电装置有两台CFB锅炉,每台各配有I台一次风机、I台二次风机和1台引风机。
一次风机的转速1460 r/min,额定功率2500 kW,全压为22 kPa,流量335610 n13/h。
风机结构型式为双吸单出双支撑单级离心风机,风机与电机间采用带加长节的膜片联轴器联接,风机轴承采用带座滑动轴承,风机前后轴承各有一个bentlyl900测振探头。
二、存在问题2010年的一次风机在检修后运行过程中非驱动端轴承振动增大,从开机时<3 mm/s增大到4.5 mm/s,振动绝对值虽然还未超出允许值,但风机轴承尤其是非驱动端轴承基础平台及平台周边2-3 m范围内地面振感强烈,而2#CFB锅炉一次风机轴承振动在2 mn/s以下,可以确定一次风机存在某种机械故障。
三、故障诊断及处理道奇轴承在顶部有一个调整螺丝用以调整轴瓦紧力(图1).按照风机厂家说明书要求,轴承安装时需将力矩扳手调整至2500 in.lb(约282 N·m)拧紧调整螺丝。
发现轴承振动增大后,将力矩扳手调整至280 N·m重新上紧,调整螺丝不动。
对机组振动进行监测,以进一步分析故障原因,风机测点布置。
见图2。
由表l可知。
风机测点4水平方向振动最大,振动值为4.7 mm /s。
从测点4水平方向测点的时域波形(图3)和振动速度频谱(图4)可以看出,振动频谱主要表现为1倍频,同时伴随较丰富的谐频,从时域波形来看,有周期性冲击碰摩现象;而测点3的振动速度频谱有丰富谐频及整分数倍频率(图5)。
分析认为可能原因为:①轴瓦磨损或轴瓦间隙偏大;②机组动静部分间隙不均造成周期性的碰摩,可能是风机轴封碰摩或叶轮与机壳处气隙过小引起摩擦;③转子的运行过程出现不平衡或不对中。
锅炉停炉进行年度例行检修,借此机会对风机进行检查,重点是针对状态监测分析的原因做相应检查。
①检查风机轴瓦,风机轴瓦完好。
根据厂家图纸要求重新调整风机轴瓦间隙、找正对中。
机械振动分析技术在故障预测中的应用案例引言:故障预测是机械维护和设备管理的重要组成部分,通过分析机械振动数据可以提前发现故障迹象,预测设备的运行状态。
机械振动分析技术可以帮助企业提高设备可靠性,降低维修成本,提高生产效率。
本文将介绍两个机械振动分析技术在故障预测中的应用案例,分别是基于时域分析和频域分析的方法。
案例一:基于时域分析的机械故障预测方法背景:某工厂的离心泵是生产装置中的关键设备,但近期频繁出现故障,造成生产中断和高额维修费用。
为了提前发现故障迹象,降低故障率,工厂决定采用机械振动分析技术。
方法:1. 数据采集:工程师安装加速度计和振动传感器,定期采集泵的振动数据。
2. 时域分析:将采集到的振动数据进行时域分析,计算出振动信号的包络谱和时域波形图。
3. 故障诊断:通过对包络谱和时域波形图的分析,识别泵的故障迹象,并查找可能的故障源。
4. 故障预测:根据故障迹象和振动特征,建立故障预测模型,并对未来的振动数据进行预测。
结果:经过分析和诊断,工程师发现泵的轴承存在严重的磨损,可能导致泵的故障。
根据振动数据建立的故障预测模型预测了轴承的寿命,并提出了维修建议。
工厂按照建议进行维修,成功地避免了设备故障和生产中断。
案例二:基于频域分析的机械故障预测方法背景:某电力公司有一台重要的汽轮发电机组,但近期出现了振动异常的情况,令人担忧。
为了保证发电机组的安全运行,电力公司决定采用机械振动分析技术。
方法:1. 数据采集:工程师使用振动传感器采集发电机组的振动数据,并记录下来。
2. 频域分析:将振动数据转化为频域信号,进行频谱分析,得到频谱图和频域特征。
3. 故障诊断:通过对频谱图和频域特征的分析,识别异常振动的频率和幅值,并与故障手册中的故障特征进行对比。
4. 故障预测:根据异常振动频率和幅值的变化趋势,预测发电机组的故障类型和发展趋势。
结果:经过分析和诊断,工程师发现发电机组的转子存在磨损,导致了振动异常。