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旋转机械振动故障诊断技术
阿明哥哥资料区
>《43.仪器工具.探伤.实验室》
2022.07.20 上海
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正文 1037 字
丨
3 分钟阅读
汽轮机、发电机、燃气轮机、风机、泵等都属于旋转机械,是电力行业的关键设备。振动在设备故障中占了很大比重,是影响机组安全的重要因素。
一、振动对机组的危害主要有:
(1)振动过大会导致轴承乌金疲劳损坏。
(2)振动过大会造成通流部分磨损,严重时将会导致大轴弯曲。
(3)振动过大还将使部件承受大幅交变应力,容易造成转子、联结螺栓、地基等的损坏。
二、振动三要素:
描述一个振动信号,必须同时知道幅值、频率和相位,称为振动分析的三要素。下图分别为不同幅值、相位、频率的三组振动波形。
1. 幅值不等
2. 相位不等
3. 频率不等
三、振动特征提取和分析方法:
1.原始波形
原始波形反映了振动随时间的变化情况,即信号的时域特征。典型的故障波形主要有:
(1)毛刺波形:例如转轴表面存在缺陷时,会产生毛刺波形
(2)拍形波:
两个频率相近的振动叠加后会产生拍形波
(
3)高低频混合波形(低频大)
(
4)高低频混合波形(高频大)
(5)削波:
当转子与定子出现动静碰摩时,会出现削波现象
2.频谱图
频谱图反映的是各个频率的振动能量(幅值)。
频谱分析是振动故障诊断领域最基本的工具。
其作用可以概括为以下两点:
(1)不同故障所对应的频率不同。
例如转子不平衡故障频率为工频,汽流激振故障频率为低频等。
(2)多种故障的频率特征具有很强的相似性。
例如,热变形、不平衡、共振、摩擦等故障的特征频率都是工频,为了能确诊故障原因,振动分析必须结合过程参数和相关试验进行。
3. 轴心轨迹
轴心轨迹反映了转子在轴承内的振动轨迹,不同故障具有不同形状的轴心轨迹。例如不平衡故障的典型轨迹为稳定的椭圆;不对中故障典型轨迹为“8”字形或“香蕉形”。
4. 波德图
波徳图反映了机组启停过程中振动幅值和相位随转速的变化情况。波德图的作用是:
(1)判断临界转速;
(2)确定共振放大因子;
(3)分析转子上不平衡量以及不平衡型式;
(4)分析机组启停过程中的振动差别。
5. 轴心位置图
轴心位置图反映的是转子不同时刻在轴承中的位置。轴心位置图的作用是:
(1)判断轴承承载情况;
(2)判断转子对中情况;
(3)判断轴承相对标高状况。
振动数据画面
现场振动测试
在旋转机械振动故障分析中,通常要综合考虑以上各个特征图以及机组的运行参数来判断。
由于机械系统的复杂性与非线性,没有两次设备故障是完全一模一样的。
这对于专业人员专业技能提出了非常高的要求。
一
编辑:吴祺
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