高速旋轉(zhuǎn)機械的頻譜分析

1、高速旋轉(zhuǎn)機械的頻譜分析摘要：介紹了氧氣廠2DA350空壓機組、干熄焦循環(huán)主風機、輔風機等振動故障的診斷及處理方法?？偨Y(jié)了應用先進的設備故障診斷技術的重要性。一、前言 我公司絕大多數(shù)關鍵設備為旋轉(zhuǎn)機械設備，如各類風機、空壓機、大型電機等。設備的日常維護和安裝調(diào)試過程中，經(jīng)常遇到因劇烈振動而無法正常生產(chǎn)的情況，而振動的原因錯綜復雜，僅靠耳聽、手摸的原始方法，很難全面準確的分析判斷故障的原因。采用先進的設備狀態(tài)檢測和故障診斷技術，通過振動檢測掌握各類設備在一定時期的運行狀態(tài)，為從事設備維護、安裝、調(diào)試的工程技術人員提供一套完整的設備運行狀態(tài)資料，根據(jù)這些資料進行數(shù)據(jù)分析，可以準確的分析判斷故障原因，

2、縮短檢修工期，合理的安排關鍵設備的預防維修計劃，從而避免因突發(fā)性設備故障而造成的經(jīng)濟損失，確保產(chǎn)生的順利進行。 二、采用故障診斷技術處理設備故障的幾個實例 1氧氣廠2DA350一61型空壓機組振動故障的處理 、 氧氣廠DA35061型空壓機是制氧機的動力設備，機組進行是否正常，直接關系到第一煉鋼廠的生產(chǎn)，是總公司的關鍵設備。1999年4月份，該機組借第一煉鋼廠停產(chǎn)機會，解體大修，組裝后試車時，機組振動超標，無法正常運行，嚴重影響檢修工期。如解體檢查至少需要3天的時間，況且對能否檢查到故障點也沒有十分把握。于是我們利用NG一8902多通道數(shù)據(jù)采集故障診斷系統(tǒng)，對該機組進行了全面的測試。(1)空壓

3、機組的測點布置如圖1所示。(2) 機組的測試情況（取振動值最大的方向）見表1表 1測點振動值，mm/s特征頻率，Hz1S(水平)0.12502S(水平)0.14503C(垂直)0.3441464C(垂直)0.7761465C(垂直)0.281466C(垂直)0.5771467C(垂直)2.791468C(垂直)8.25146由表1可見，1#、2#、3#、4#、5#、6#測點，振動情況良好。7#、8#測點振動速度超標，8#測點振值8.25mm/s，嚴重超標，7#、8#測點的軸向振動譜圖如圖2、圖3。又測量了7#、8#測點的振動加速度，見表2(取振動值最大的方向)。表2測點振動速度值，mm/s特征

4、頻率，Hz8#瓦S(水平)5.672487C(垂直)12.672625Z(軸向)14.6126257#瓦S(水平)1.58438C(垂直)1.66146Z(軸向)11.2426257#、8#測點軸向振動加速度譜圖如圖4、圖5。根據(jù)以上的振動測量及頻譜圖分析，空壓機組的振動故障分析如下：3#、4#、5#、6#測點振動速度良好，說明大小齒輪運行狀態(tài)正常，振源不在大小齒輪處。振速最大值發(fā)生在7#、8#測點處，故障頻率為146 Hz，其對應的轉(zhuǎn)速為14660=8760r/min,振動頻率特征基本是工頻振動,說明振源在7#、8#測點處，其原因可能是風機轉(zhuǎn)子高速動平衡不良，因為雖然低速動平衡已校驗平衡良好

5、，但高速下動平衡不一定滿足。7#、8#測點的振動加速明顯增大，故障能量集中的高頻區(qū)域2625 Hz，說明風機零部件可能被慣性力破壞，如轉(zhuǎn)子了出現(xiàn)裂紋、葉片腐蝕有掉塊等。于是我們打開風機大蓋，仔細檢查風機轉(zhuǎn)子、葉片、軸等部件。檢查情況與我們的診斷基本一致，故障點為風機轉(zhuǎn)子葉片根部有一約40mm長的裂紋，重新更換了風機轉(zhuǎn)子，投運后運行正常。2干熄焦循環(huán)風機振動故障的處理總公司干熄焦工程是國家經(jīng)貿(mào)委節(jié)能示范項目，1999年2月份，干熄焦工程試車過程中，發(fā)現(xiàn)1#、2#循環(huán)風機振動嚴重，無法正常運行，嚴重影響工程的進度。風機的主要技術參數(shù)：介質(zhì)溫度180-200,主風機風量195000m3/h,輔風機風

6、量17000 m3/h,主風機風壓8250Pa,輔風機風壓6500 Pa,主風機電機P=800kW,n=1500r/min,輔風機電機P=630 kW,n=1500 r/min.利用HG-8902多通道數(shù)據(jù)采集故障診斷系統(tǒng),現(xiàn)場進行了振動測量,分析故障原因.1#循環(huán)風機初始振動頻譜圖見圖6.由圖7可以看出振動幅值明顯減少,投運后,至今運行正常.2#輔風機振動頻譜圖見圖8由圖8可見,二倍頻處有一軸向振動峰值為12.97 mm/s,分析振動原因,應是機組中心對不良.于是重新調(diào)整了機組中心,投運后,機組運行正常.三、結(jié)束語通過以上幾個機組的故障診斷及處理的實例，主要有以下幾點收獲：1.科學應用設備故障診斷技術，采用先進的多通道數(shù)據(jù)采集診斷系統(tǒng)，可以準確分析振動原因，制定科學合理的故障處理方案，盡快消除設備故障，可為企業(yè)創(chuàng)造大量的經(jīng)濟效益。2.多通道數(shù)據(jù)采集故障診斷系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子現(xiàn)場平衡軟件包，為我們提供了很大的方便，不但縮短了檢修工期，還確保了重點工程的工程質(zhì)量，為企業(yè)贏得