风机振动故障诊断及应用

风机振动故障诊断及应用风机振动故障诊断及应用 针对承钢二高线风冷风机因剧烈振动导致的故障停机情况 采用现场检测风机波形及频谱的方法 对风机进行了状态检测 和故障诊断 在排除了轴承 联轴器同轴度问题等因素后 认 为故障原因为风机主要由于失衡及机械松动导致振动幅值高 风机振动引起原因风机振动引起原因 风机的振动与很多因素有关 主要有机械 气流和润滑油 等三方面 1 1 机械方面的振动 1 1 1 转子不平衡引起的振动 由原始制造误差或安装不均匀导致的质量不平衡 转子的 弯曲变形 转子部件粘连污垢或转子部件的不均匀磨损等 1 1 2 系统安装误差引起的振动 安装时原动机与工作机的连接不对中 轴瓦偏斜或不同心 在运行中由于原动机和工作机的温升不同造成的热不对中等 1 1 3 动 静部件间的相碰或摩擦引起的振动 转子与静止发生摩擦有两种情况 一种是转子在涡动过程 中轴径或转子外缘与静止件接触而引起的径向摩擦 另一种是 轴向与静止件接触而引起的轴向摩擦 1 1 4 轴承间隙或轴向不当引起的机组振动 1 1 5 设备存在严重松动 轴破裂 轴承损坏引起的振动 1 1 6 共振引起的机组振动 1 2 工作介质引起的振动 1 2 1 气流激振力造成的机组振动 进入机组的气流压力 流量的变化引起的工作状态的改变 1 2 2 气流对叶片的冲击和腐蚀造成的机组振动 气流中粉尘浓度不均 使转子受力不稳定 气流对叶片的 腐蚀使转子不平衡 这些振动 有些是由随机因素造成的 有 些与机组故障有直接关系 1 3 润滑系统造成的机组振动 供油系统的动态特性引起轴承各种形式的振动 油膜涡动 和油膜震荡也可以引起机组振动 风机技术参数风机技术参数 2 1 机组技术参数及测点 风冷为双吸式叶轮 叶轮直径 1 25 米 叶轮单重 1 25t 驱 动电机 450kw 风机正常运行转速 1200rpm 风机正常振动范 围在 2 0mm s 现场测量与实例分析现场测量与实例分析 频率诊断间隔 频率贴近度 容忍度 设置 1f 0 25hz 风机主轴转速实际测量为 600r min 转动工频为 600r min 60 10hz 风机轴承型式 滚动轴承 3 1 设备名称 二高线风机 设备功率 450 测点名称 水 平 测点编号 006 采集时间 2014 04 18 15 02 09 采样点数 n 1024 分析 频率 fh 200hz 频率分辨率 f 0 5fh n 2 56 0 25hz 探 头灵敏度 v 0 009200 mm s2 峰值 xp 69 51925mm s 平 均值 xav 35 00643mm s 有效值 xrms 39 61809mm s 脉冲 指标 if 24 67223 峭度指标 kv 1 63804 前 6 个幅值最大的频率分量及其幅值见下表 序号频率 hz 幅值 mm s 11069 51925 2207 42185 3402 77522 4802 66355 5602 27345 6702 15489 频率诊断间隔 频率贴近度 容忍度 设置 1f 0 25hz 风机主轴转速实际测量为 600r min 转动工频为 600r min 60 10hz 风机轴承型式 滚动轴承 3 2 频谱分析及处理 首先针对风机类型 先对轴承进行现场振动诊断 利用测 量加速度 分析频率为 20000hz 没有发现异常频率出现 排 除了轴承问题引起的振动 其次是利用测量速度 分析频率从 1000hz200hz 逐步分析 根据图 1 时域波形图及频谱图可以看出 存在 29 倍的倍频 分量 时域波形杂乱 有不稳定的大冲击冲击信号 有明显的 不稳定的非周期信号 诊断结论为机械松动 根据图 1 域波形图及频谱图可以看出 频谱图中基频有稳 定的高峰 谐波能量集中在基频 其他的倍频振幅较小 振动 的时域波形图中为正弦波 水平方向振动大 诊断结论为不平 衡 故障处理建议 清洗叶轮 降低 10hz 基频 怀疑地脚松动情况 检查风机地脚螺栓 轴承座地脚螺 栓松动情况 检查地脚后 重新对联轴器进行找正 紧固地脚及轴承 螺栓 现场对轴承 联轴器同轴度进行逐步排除检查后 发现叶 轮由于粘污泥过多造成风机振动 由于没有及时清理叶轮 振 动量不断增加