不平衡机械故障诊断简单分析

#不平衡机械故障诊断简单分析摘要：振动在所有的机械设备中普遍的存在，有的振动信号是设备正常运行的的表现，有的是存在设备故障时的发出的噪音。因此以振动信号来研究旋转机械的故障是一常见的方法。本文以振动入手，简述旋转机械的简单故障诊断。关键词：振动方法案例分析Abstract:vibrationinallmechanicalequipmentintheuniversalexistence,somevibrationsignalisthenormaloperationoftheequipmentperformance,someequipmentfailureofnoise.Soitisacommonmethodtostudythefaultofrotatingmachinerybyusingvibrationsignal.Inthispaper,thesimplefaultdiagnosisofrotatingmachineryisbrieflyintroducedinthispaper.Keywords:Vibrationmethodcaseanalysis1前言：旋转机械被广泛地应用于压缩机、风机、汽轮机、涡轮机、发电机、燃气轮机、航空发动机及各种电动机等机械装置中。由于旋转机械子系统的复杂性、支承条件的特殊性和存在多种非线性因素影响,因而在工作中经常会产各种故障,如果不能及时发现和处理,会使机械设备可靠性降低、失去生产功能,造成数百万、千万的经济损失,甚至会导致机毁人亡的重大事故。2诊断方法：振动检测诊断法［1］设备的零部件、整机都有不同程度的振动,机械设备的振动往往会影响其工作精度,加剧设备的磨损,加速疲劳破坏;而随着磨损的增加和疲劳损伤的加重,机械设备的振动将更加剧烈,如此恶性循环,直至设备发生故障、破坏。设备发生故障时,常表现为振动频率的变化,通过检测振动的频率、转数、速度、加速度、位移量、相位等参数,并进行分析,从中可以找出产生振动变化的原因。振动分析法主要采用时域分析、频域分析、时序分析、时频域分析等方法来分析所采集的振动信号。3案例分析［2］：故障状态描述：机组在2004年8月31日启用过程中于下午3点左右起，发生了振动突然上升的情况。利用S8000系统捕捉到的数据以及与现场的初步沟通，进行如下分析，现对得到的部分图谱分别说明如下，先来看一下主风机前后轴承四个测点在振动出现变化时刻附近的通频及一倍频振动幅值的变化趋势图，可以发现两者振动趋势完全一致：-'E振动趋势图（通频值）a:曲红侮IMMlttl-'E振动趋势图（通频值）a:曲红侮IMMlttl'■'■PiWl-J®*»nit■f-振动趋勢图（…倍频）7«n-|.u»-ai-a再来选择烟机南轴承某一测点观察其振动变大前后的波形频谱图:¥11-2振动上升前波形频谱图¥11-2振动上升后波形频谱图上图是烟机南轴承振动上升前后的轴心轨迹图."1林\¥上图是烟机南轴承振动上升前后的轴心轨迹图."1林\¥111K住Jui璋fiiL1i…1.L.n。k11_A_A_A_hAKA..A-亠E0占诊断分析结果：经过了解，现场的情况是：主风机一直在运行，而烟机由于工艺条件的原因，曾断停烟气二个多小时，当8月31日15：00左右再次投用烟机时，就发生了振动上升的现象，我们认为有可能是再次送入烟气和减温蒸汽时，烟气中含有较多的固体物质（原因有可能为：1、工艺控制原因；2、烟气管道中的结垢剥离……）因而引起了突发性的振动。主风机组在运行的时候，虽然烟机没有入使用，但是仍有部分催化剂进入到烟机内部，在烟机的叶轮上及壳体内部积聚，当投用烟机时，随着烟气及降温蒸汽流量的加大，吹落掉部分的积垢造成很大的不平衡，或笼统地说从叶轮上有物体脱落而造成不平衡，因而引起了振动的大幅度上升，并同时伴有明显的相位变化。另外一个可能的原因是烟机内部积垢太多而造成了转子的碰磨，因而引起了转子振动的大幅上升。建议在适当的时候尽快安排一次停车，对叶轮及壳体内部进行一次彻底的清理，同时检查一下叶轮是否因存在碰磨而造成了损伤，顺便对轴承的瓦面和间隙以及对中情况是否良好做进一步的确认。4结语：对于本案例中以振动信号的研究可以初步诊断设备的故障，如需要精确的诊断还需要进一步的诊断，同时运用其他的放法加以印证。对于故障诊断的方法还有噪声分析，专家系统与神经网络的结合，虚拟现实技术将得到重视和应用等等。随着工业科技的进步，机械故障诊断技术会越来越受到重视，诊断的方法也会越来越多。1]张承亮旋转机械故障诊断方法概述[J]科技情报开发与经1005-6033(2008)26-0191-032